華人科學家開發出高效日間制冷材料

新華社華盛頓9月29日電(記者 周舟)一個華人科學家團隊開發出一種高性能日間制冷材料,能有效向外輻射熱量,起到很好的降溫效果。新材料可像涂料一樣直接涂覆在任意質地物體的表面,還可與不同顏料結合實現不同色彩。

美國哥倫比亞大學應用物理與應用數學系楊遠、虞南方團隊在新一期美國《科學》雜志上發表論文說,他們開發的新材料是一種多尺度微納孔結構的“聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物”,用這種材料制成的薄膜在太陽光波段具有96%到99.6%的高反射率,在紅外輻射窗口具有97%的高輻射率,在白天無需電能即可實現制冷。

測試結果顯示,在光照充足的干燥環境中,薄膜表面溫度可比環境溫度低約5.9攝氏度;在潮濕環境中,薄膜溫度可比環境溫度低約2.9攝氏度。

據介紹,這種多孔薄膜中,聚偏二氟乙烯與空氣折射率相差很大,可有效散射陽光,包括紫外光、可見光和近紅外光,從而實現高反射率,不會被陽光加熱;微米多孔結構提高了材料的輻射率,增加了向外的熱輻射。

據了解,此前類似功能材料的制備多需要復雜的真空沉積設備,且難以直接覆蓋在任意形狀和質地的物體表面。新材料則具有成本較低、適用性強等優點,可直接涂覆在塑料、金屬和木材等任意表面。

楊遠對新華社記者說,建筑物表面往往對顏色有所要求,這種材料可以和顏料結合在一起,實現色彩的同時將陽光中不可見的近紅外光反射掉,和傳統涂料相比,可顯著降低建筑物的溫度。

美國麻省理工學院機械工程系教授陳剛評價說,從技術上講,材料的可涂性可以降低成本,應用領域很廣泛。