受甲虫鳞片启发的超白陶瓷打破反射记录
随着世界继续热,科学家们正忙于研究在不消耗大量能源的情况下冷却建筑物的方法,例如由香港城市大学的研究人员开发的破纪录的超白冷却陶瓷复合材料。
这就是所谓的被动辐射冷却 (PRC) 材料,它可以达到近乎完美的 99.6%太阳反射率,这是此类材料的记录。
它相对容易且便宜,耐用且用途广泛。这个想法是它可以放在建筑物的屋顶和墙壁上,以保持其本身的凉爽。
冷却陶瓷背后的团队表示,这种材料能够去除超过 130 瓦的热能当太阳处于最高点时,每平方米,相当于显着的冷却效果。
“我们的冷却陶瓷实现了先进的光学特性,并具有强大的适用性,”说香港城市大学机械工程师左志仁。
该材料的灵感来自Cyphochilus(鲤鱼)甲虫,它的身体覆盖着明亮的白色鳞片。与甲虫的鳞片一样,陶瓷利用纳米结构,其孔隙大小与各种波长的太阳光相似,这意味着几乎所有的孔都被反射回来而不是被吸收。
同时,陶瓷实现了高中红外线热发射96.5%,这意味着建筑物释放的几乎所有热量都可以逃逸到大气中。简而言之,这种材料在反射阳光和允许热量逸出方面得分很高,这两者都有助于被动冷却。
如果所有这些还不够令人印象深刻,那么该材料还克服了现有 PRC 选项的一些问题,例如耐候性差。事实上,它可以承受高于 1,000 °C (1,832 °F) 的温度。它有可能在各种天气条件下和所有气候,研究人员说。
第二项研究也刚刚已发表,其中详细介绍了一种冷却玻璃材料,该材料与陶瓷一样,在散热和反射阳光方面都非常有效。同样,新材料的耐用性和多功能性也值得注意。
最终,这减少了对空调的需求嗡嗡作响全天:只需为建筑表面选择合适的材料,我们就可以显著减少能源使用和室内热量。这些中国材料的工作仍在继续。
“冷却陶瓷的美妙之处在于它既满足了高性能 PRC 的要求,又满足了现实生活中的应用要求。”说议员。
该研究已发表在科学.