当一种新涂层应用于外表面时,可以减少空调的使用并应对气候变化。马里兰大学的研究人员创造了一种创新的“冷却
玻璃”,旨在无需使用
电力即可降低室内温度。 这种开创性的材料通过利用外太空的寒冷发挥作用。
这项新技术是一种微孔玻璃涂层,发表在《科学》杂志上的一篇论文中,可以将其下方材料的温度在中午降低 3.5 摄氏度,并有可能减少中层公寓楼的年
碳排放量。据材料科学与工程系杰出大学教授胡良兵领导的研究小组称,这一比例为10%。
该涂层有两种作用:首先,它反射高达 99% 的太阳辐射,阻止建筑物吸收热量。 更有趣的是,它以长波红外辐射的形式向冰冷的宇宙中释放热量,那里的温度通常在 -270 摄氏度左右,或者仅比绝对零高几度。
在一种被称为“辐射冷却”的现象中,空间有效地充当了建筑物的散热器; 他们利用新的冷却玻璃设计以及所谓的大气透明窗(电磁频谱的一部分,穿过大气层而不提高其温度)将大量热量倾倒到远处无限寒冷的天空中。 (同样的现象使地球能够自行冷却,特别是在晴朗的夜晚,尽管其排放强度比马里兰大学开发的新玻璃的排放强度要低得多。)
该研究的第一作者、助理研究科学家赵新鹏说:“这是一项改变游戏规则的技术,简化了我们保持建筑物凉爽和
节能的方式。这可以改变我们的生活方式,帮助我们更好地照顾我们的家园和地球。”
与之前的冷却涂层尝试不同,UMD 开发的新型玻璃具有环境稳定性,能够耐受水、紫外线辐射、污垢,甚至火焰,可承受高达 1000 摄氏度的温度。 该玻璃可应用于瓷砖、砖块和金属等各种表面,使该技术具有高度可扩展性并可广泛使用。
该团队使用细磨玻璃颗粒作为粘合剂,从而避免使用聚合物并增强其在户外的长期耐用性。 他们选择的粒径是为了最大限度地发射红外热量,同时反射阳光。
冷却玻璃的开发符合全球减少能源消耗和应对气候变化的努力,并指出最近的报道称,今年的 7 月 4 日可能是 125000 年来全球最热的一天。
“这种‘冷却玻璃’不仅仅是一种新材料,它还是解决气候变化的关键部分,”他说。 “通过减少空调的使用,我们正在朝着减少能源使用和减少
碳足迹迈出重大一步。 它展示了新技术如何帮助我们建设一个更凉爽、更环保的世界。”
威斯康星大学麦迪逊分校电气与计算机工程系的机械工程教授 Jelena Srebric 和 Zongfu Yu 教授与胡和赵一起是这项研究的共同作者,分别贡献了他们在建筑二氧化碳
减排和结构设计方面的专业知识 。
该团队目前正专注于其冷却玻璃的进一步测试和实际应用。 他们对其商业化前景持乐观态度,并创建了初创公司 CeraCool 来扩大规模并将其商业化。