@ 2014.12.11 , 09:50
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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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TOTAL COMMENTS: 27+1

  1. 泉喵
    @3 years ago
    2627414

    科学家挑了一个晴朗的冬日来测试样品,大冬天的费尽心思冷却建筑?

  2. blacker
    @3 years ago
    2627419

    “快看!外面的车子自燃了!”

  3. garthdawn
    @3 years ago
    2627421

    很不错的创意!希望尽快做成可推广的产品。

  4. 党员
    @3 years ago
    2627423

    但是我需要热量啊!

  5. 神响
    @3 years ago
    2627424

    @泉喵: 现代大型建筑的核心区是全年需要空调的。只有外围才会有季节变化

  6. 写写画画
    @3 years ago
    2627431

    会不会造成光污染?比如对某些飞行器或者另一栋建筑。

  7. 呵呵
    @3 years ago
    2627434

    大街上热死了。刚好不用出门,可以宅在家里了。

  8. 神响
    @3 years ago
    2627435

    不过这个垃圾一样的思路的确没有任何意义。
    1.楼内热量的产生不是楼顶那么一点或者是因为楼宇表面的环境传热造成的。在新的节能建筑中,这个因素随着基础型的建筑材料革新已经降低的很弱
    2.高层或者超高层楼宇的空调能耗,大多数不在于其冷能耗的本身,而在于运行这套系统产生的能耗。
    3.楼面如果直接反射热量,那么楼宇表面就会形成一种空气衣,本来空气衣这个概念是日本的建筑界提出的一种新型的外围空调解决方案,但是这个案例中的空气衣,却是因为楼宇表层的热量造成的,那么这层炽热的空气衣的作用就是(1)大楼内的温室效应,这个和玻璃暖房的作用简直一模一样,你反射了阳光的热量,却导致了外层对内的热传导增加(2)大楼外的光热污染。就像二楼说的,其实虽然夸张,但是考虑到以前出现过某个大楼玻璃幕墙的聚焦烧熔了一辆车。。。
    4,这种材料的特征是超薄。那么伴随而来的就是一个很重点的东西,寿命。楼宇建筑是百年大计,如果后期维护使用成本过高,根本不会有任何出路、
    5.在有薄膜太阳电池进入高速发展普及期的现在,竟然还有傻缺来研究拒绝阳光的能源的技术。

  9. 2627442

    coating在幕墙上面早就应用了啊,玻璃上面的热反射coating.

    还有insulating glass。

    能量的浪费都是通过热桥传递的,这个才是能量丧失最主要的途径。

  10. 毛线球
    @3 years ago
    2627457

    人家说了直接反射回太空…

  11. 2627475

    盖了一层灰后,直接失效,雾霾和沙尘暴效果最好,太阳你都看不到

  12. 中国人
    @3 years ago
    2627496

    大冷天的,还要反射热量?材料商想房地产的钱都想疯了,相比地下水空调,这就是扯

  13. 傻蛋
    @3 years ago
    2627502

    卫星亮瞎眼。。。

  14. TotoBird
    @3 years ago
    2627526

    @神响: 这个东西也许运用在大型建筑物上可能意义不大 但是用在平房 6层以下楼房 或者临时建筑物上 会是非常牛X的东西 比如遮阳棚之类的

  15. 车轴草
    @3 years ago
    2627527

    也许在沙漠更有意义~

  16. Joiningss
    @3 years ago
    2627538

    @傻蛋: 继雾霾之后又一反侦查利器!

  17. 2627548

    被三体人发现咋办

  18. 没吃早饭
    @3 years ago
    2627551

    只是热带地区的福利啊

  19. 2627572

    空调制造商:发明者必须死

  20. 飞过回忆
    @3 years ago
    2627575

    看,天上掉下来一只烤鸽子

  21. Clitoris
    @3 years ago
    2627578

    英国那个长得像诺基亚的大楼不是已经做到了么,虽然反射方向不对ˊ_>ˋ

  22. 猫球
    @3 years ago
    2627631

    不会对鸟类造成伤害么?

  23. 神响
    @3 years ago
    2627675

    @TotoBird: 对诶,比如说厂房和海上的哨所之类的

  24. 神响
    @3 years ago
    2627677

    突然@TotoBird: 放在未来的空间站内表面也很适合。。。因为太空里有个大问题就是温差嘛

  25. 骑王子的河马
    @3 years ago
    2628059

    还是楼顶多种点植物最好,外公也有很多不着调的专家吗?

  26. 就是这个ID
    @3 years ago
    2628159

    @神响: 说真的,你打了这么多字,包括文章在内,我全看不懂…救命啊!!!

  27. 青鸟king
    @3 years ago
    2628222

    新人好好加油

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