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,这有助于减少空调的使用并应对气候变化。
科学家开发出“冷却玻璃”可将热量释放到太空以应对气候变化
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,可以将其所覆盖的材料温度在中午降低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。它还能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。
有无辐射冷却涂层屋顶的对比
暴露在晴朗夜空下的物体,通常可以达到比环境温度低几度的平衡温度,这种现象称为自然辐射冷却。地球周围的大气层对可见光是透明的,对绝大部分波段的红外辐射是不透过的,只在8~13μm波段透过红外辐射,此波段称为“大气窗口”,地球表面物体的热能就是以红外辐射的方式,穿过此“大气窗口”散发到接近绝对零度的大气外层空间。
该研究的第一作者、助理研究科学家赵新鹏认为这是一项改变游戏规则的技术,简化了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,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。
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。