酷研究 /綠色建築新思路 用新型材料把熱量反射回去

綠色建築新思路。

據研究人員稱,一種新型超薄材料使得不用電力冷卻建築成為可能:把熱量直接反射回去。除了能夠幫助沒有電力的區域降溫,這種材料還有助於減少電力需求,因為在美國,空調的使用占了高樓大廈中用電量的15%。

根據煎蛋網報導,這種新型冷卻裝置的核心是一種僅1.8微米薄的多層物質,比最薄的鋁箔紙還要薄。相比之下,頭髮的平均寬度還要100微米。這種材料由七層二氧化矽和一層上面帶有氧化鉿的銀製成。每一層厚度的不同使得這種材料能夠彎曲可見和不可見光,從而能夠冷卻建築物。

紅外輻射形式的不可見光是所有物體散熱的最主要的一種方式。『如果你用紅外相機,就能看到我們都在發著紅外光,』研究的合著者、加利福尼亞史丹佛大學的電機工程師Shanhui Fan說道。這種材料給物體降溫的一個原理是被用作一面高效的鏡子。透過反射97%的陽光,它能防止所有被它覆蓋的物體升溫。

除此之外,當這種物質吸收熱量時,它的成分和組成能確保它只散發特有的紅外線波長,這些特有的波長不會被空氣吸收,研究者說。相反地,這種紅外輻射可以自由逃逸出大氣而進入太空。『宇宙的低溫是可以讓我們受益的巨大資源,』工程師Fan說。

科學家挑了一個晴朗的冬日來測試樣品,地點在加利福尼亞的史丹佛。他們發現即使在陽光下,它能比周圍建築多降溫將近5攝氏度。『這是一個新穎又極其簡單的點子,』 加利福尼亞大學柏克萊分校的光子晶體專家,但並未參與此次研究的Eli Yablonovitch,在一份說明中寫道。

研究人員表示他們這種材料的造價和表現遠遠優於那些天價的空調系統,比如那些用太陽能電池發電的裝置。這種新型設備同樣能跟其他科技產物共存。不過,科學家提醒說他們的測試樣本只有8英寸(約20公分)寬,也就是一人份的披薩那麼大。『我們正嘗試做出更大的樣本,』Fan說。『要想冷卻建築,你真得覆蓋更大的區域才行。』科學家把他們這一發現的細節刊登在了《自然》雜誌上。