@ 2014.12.11 , 09:50

绿色建筑新思路:用新型材料把热量反射回去

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据研究人员称,一种新型超薄材料使得不用电力冷却建筑成为可能:把热量直接反射回去。

除了能够帮助没有电力的区域降温,这种材料还有助于减少电力需求,因为在美国,空调的使用占了高楼大厦中用电量的15%。

这种新型冷却装置的核心是一种仅1.8微米薄的多层物质,比最薄的铝箔纸还要薄。相比之下,头发的平均宽度还要100微米。

这种材料由七层二氧化硅和一层上面带有氧化铪的银制成。每一层厚度的不同使得这种材料能够弯曲可见和不可见光,从而能够冷却建筑物。

红外辐射形式的不可见光是所有物体散热的最主要的一种方式。“如果你用红外相机,就能看到我们都在发着红外光,”研究的合著者、加利福尼亚斯坦福大学的电机工程师Shanhui Fan说道。

这种材料给物体降温的一个原理是被用作一面高效的镜子。通过反射97%的阳光,它能防止所有被它覆盖的物体升温。

除此之外,当这种物质吸收热量时,它的成分和组成能确保它只散发特有的红外线波长,这些特有的波长不会被空气吸收,研究者说。相反地,这种红外辐射可以自由逃逸出大气而进入太空。

“宇宙的低温是可以让我们受益的巨大资源,”工程师Fan说。

科学家挑了一个晴朗的冬日来测试样品,地点在加利福尼亚的斯坦福。他们发现即使在阳光下,它能比周围建筑多降温将近5摄氏度。

“这是一个新颖又极其简单的点子,” 加利福尼亚大学伯克利分校的光子晶体专家,但并未参与此次研究的Eli Yablonovitch,在一份说明中写道。

研究人员表示他们这种材料的造价和表现远远优于那些天价的空调系统,比如那些用太阳能电池发电的装置。这种新型设备同样能跟其他科技产物共存。

不过,科学家提醒说他们的测试样本只有8英寸(约20厘米)宽,也就是一人份的披萨那么大。“我们正尝试做出更大的样本,”Fan说。“要想冷却建筑,你真得覆盖更大的区域才行。”

科学家把他们这一发现的细节刊登在了《自然》杂志上。

本文译自 Livescience,由译者 半路 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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