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利用輻射冷卻讓環境降溫

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2018年10月11日

 
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利用輻射冷卻讓環境降溫 

隨著氣溫上升和熱浪擾亂世界各地的生活,冷卻解決方案變得越來越重要。這是一個關鍵問題,特別是在發展中國家,夏季炎熱可能更為極端與劇烈。但空調是常見的冷卻方法,但昂貴,需消耗大量電力與能量,且需要冷卻劑,也可能消耗臭氧或具有溫室效應的疑慮。另一種方法是可利用表面反射太陽光,往較冷的大氣輻射熱量而自發冷卻的被動日間輻射冷卻(PDRC)。當表面的反射率(R)高,可以減少表面太陽熱能的增加,且高輻射率(Ɛ)可提高往天空輻射的熱損失。
 
在Science期刊上報導,哥倫比亞工程公司的研究人員發明了一種高性能PDRC聚合物塗層,具有奈米到微米級的空氣空隙(泡沫狀結構),可自發冷卻空氣,可塗在屋頂、建築物、水箱、車輛上。由於空氣空隙和周圍聚合物之間的折射率不同,多孔聚合物中的空氣空隙散射並反射太陽光,聚合物變白因此避免太陽光加熱,其固有的輻射率使輻射有效地將熱能散發到天空中。
 
研究人員發現,聚合物塗層的高太陽反射率(R> 96%)和高熱輻射率(Ɛ~97%)使其在廣泛不同的天空下比其環境溫度更低。在溫暖乾旱的亞利桑那州沙漠中,溫度可下降6˚C,在霧氣瀰漫的孟加拉國熱帶環境中可下降3˚C。
 
大自然提供了許多加熱和冷卻的方法,輻射冷卻卻是科學家一直忽視的方法,其重要性,透過分層多孔聚合物塗層可以便宜和方便地製造,並充足的陽光下提供出色的冷卻效果,這是一個重要的突破。該團隊還透過添加染料製造了具有冷卻能力的彩色聚合物塗層,以符合各種消費需求。(585字;圖1)
 
 
參考資料:
Polymer coating cools down buildings. Science Daily,2018/9/27
Hierarchically porous polymer coatings for highly efficient passive daytime radiative cooling. Science,2018/9/27
出處:Science Daily
時間:2018/09/27
 

 
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