想像一下,炎炎夏天有一台设备放在户外曝晒,没有接上任何电源却出现神奇的降温功能,设备内温度比外界环境还要低几十度——这就是麻省理工学院团队最新开发的无电冷却系统。
秘密就在于靠辐射冷却(Radiative cooling)达到这种效果。近几年来,许多团队都致力于利用辐射冷却效应打造不用靠冷气也能降温的装置,比如史丹佛大学工程师们开发一种反太阳能水冷却器,利用辐射冷却效应让流经面板底下的水降温,如果将面板安装在建筑物中,模拟表明可以让该栋大楼夏天的空调用电量减少将近 21%。
而 1 年前,麻省理工学院团队也开发了利用辐射冷却效应的设备,但当时靠着金属来遮挡阳光直射,现在这项最新无电冷却系统的关键,在于一种由气凝胶(aerogel)构成的特殊绝缘材料。
气凝胶本身是一种轻质材料,隔热性极佳,而团队选用聚乙烯制成另一种新型气凝胶,这种轻巧材料看上去就像棉花糖,一方面可阻挡高达 90% 以上的可见光,避免下方设备表面过热,另一方面又能让红外光(热能)自由传递,约 80% 红外辐射可以向外发散,使它的冷却效率比前一台设备还要好。
将这种绝缘隔层涂在金属或陶瓷材料板后,金属板可以冷却与其相连的容器、或冷却通过与其接触的液体,从而使整个设备空间达到惊人降温效果,在制冷功率不佳的偏远地区,这种设备可用来防止生鲜蔬菜、水果等农产品于大热天迅速变质。
而从理论上讲,研究人员表示这种设备可以降温高达 50℃,他们正在进一步优化系统,希望有朝一日可以应用到其他制冷设备,比如完全不用耗费电力的建筑物空调。
新论文发表在《科学前沿》(Science Advances)期刊。
- System provides cooling with no electricity
(首图来源:麻省理工学院)
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