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新聚合物涂料可反射 99% 太阳光,炎炎夏日帮忙降温 6℃

2024-11-26 207

随着天气越来越炎热,冷气空调占了全球能源消耗高达 10%,吹冷气会破坏生态,但不吹又可能中暑甚至死亡。为寻找降温替代方案,一组美国科学团队现在开发出新的聚合物冷却涂料,能够像油漆一样涂在房屋表面,并将温度冷却得比周遭环境低至少 6°C。

取代冷气空调的其中一种方案,是不仰赖任何电力来源的被动日间辐射冷却(passive daytime radiative cooling,PDRC),透过在表面反射太阳光来达到自发冷却效果。

开发实用的 PDRC 产品具有一定挑战性,不是设计太复杂或成本高昂,就是无法与各种形状或纹路的屋顶、建筑物相容;到目前为止,最基本、最便宜的 PDRC 产品就是白色涂料,但白色涂料虽然可吸收紫外线,却不擅长反射更长的光波,通常仅反射 85% 阳光,紫外光(UV)、近红外光等波段则依然会吸收,因此性能有限。

而最近来自哥伦比亚大学与美国阿贡国家实验室的研究人员合作,开发出更高性能的 PDRC 多孔聚合物涂料。团队采用高度耐用的 PVDF-HFP 聚合物,首先研究人员将水加入丙酮溶液中,接着涂覆在表面时丙酮迅速蒸发、聚合物与水分离,最后水也蒸发,只留下如海绵般的奈米级孔隙,可反射高达 96~99% 太阳光(包括紫外光、可见光和近红外光),且制造方法非常简单,大规模生产应用可能相对容易且便宜。

这种涂料在阳光充足的气候条件下效果最佳,团队实验结果显示,在亚利桑那州沙漠​​中可以将房屋内温度降得比环境还要低 6℃,在孟加拉等容易产生雾气的热带国家,也能将温度降低 3℃。

这意味新涂料可广泛应用在不同气候属性的地区,就算在南亚或非洲等资源较贫乏落后的农村地区,也可以选择使用这类便宜涂料来舒缓房屋热气;若从应用面来看,除了建筑物屋顶、墙壁外,也能涂覆在水箱、车顶,有效地将热量反射回天空。新论文发表在《科学》期刊。

  • Polymer Coating Cools Down Buildings
  • Cooling paint drops the temperature of any surface
  • Cool polymer paint saves on air conditioning
  • This New Coating Could Help Keep Buildings Cool

(首图来源:哥伦比亚大学)

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  • 不开冷气屋子也能降温,“辐射冷却系统”可省下空调用电达 20%
2019-03-11 09:31:00

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