科学家|不用电的冷却系统来了!或许你的特斯拉全景天窗再也不怕晒咯


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据《华盛顿邮报》报道 , 加利福尼亚州大学一位材料科学家Aaswath Raman , 开发了一种不需要电力或燃料就能直接冷却物体的新方法 。 Aaswath Raman和他的同事们做了一种特殊薄膜 , 可以通过分子水平的辐射冷却来降低物体表面温度 , 其依赖于向太空发射热量 。
严格来说 , 这不算是新技术 , Raman的灵感来源于非洲、印度和伊朗沙漠居民使用的一种古老技法 , 他们把水倒进土坑或陶瓷花瓶里 , 水在夜间散发热量 , 到早晨就会变成冰 , 即使气温从未降到冰点以下 。
听起来像魔法 , 其实是科学几百年来 , 北非、印度和伊朗的沙漠居民都是这么干的 , 这其实是一种叫做「辐射冷却」的物理定律 。 所有物体 , 包括人、植物、建筑物甚至行星 , 都在以看不见的光波散发热量 。 在晴朗、星光灿烂的夜晚 , 这种辐射会通过大气层上升 , 直到完全逸出地球 。 寒冷 , 实际上就是没有热量 , 是通过与宇宙的这种看不见的联系产生的 。
然后 , 科学家就发明了一种镜面薄膜 , 可以最大程度地提高辐射冷却 , 从而将物体及其表面的温度降低10°C以上 。 就像Aaswath Raman向《华盛顿邮报》介绍的那样 , 这个解决方案即使在正午的阳光下也可以使用 , 它可以帮助冷却建筑物中的管道 , 代替空调 。
新材料薄膜被应用于加州斯托克顿的一家食品杂货店
Aaswath Raman与同事合作 , 开发了一种类似镜子并经过精心设计的薄膜 , 可以最大程度地提高辐射冷却 。 这种该膜将热量传递到太空中 , 与此同时几乎不吸收任何辐射 , 即使在正午的阳光下 , 物体及其表面的温度也降低了10°C以上 。
杂货店用上了skycool面板薄膜保护层
据《华盛顿邮报》介绍 , 这个解决方案可以帮助冷却管道和面板 , 例如用于冰箱冷却系统 。纳入建筑物后 , 它甚至可以代替空调 。它不需要电力 , 也不需要特殊燃料 , 只需要晴朗的、能看到天空景色的一天 。
skycool辐射冷却薄膜 , 为夏天的商店节省2万元电费报告提到 , 世界上有超过35亿台冰箱和空调 , 这数字很惊人 , 因为这些设备都会排放温室气体 。 伯明翰大学的一项研究曾预测 , 到2050年将会有140亿台冰箱 , 这将消耗5倍目前用于制冷的能源 。
在加利的一家杂货店 , skycool面板用于帮助保持冰箱冷却 , 减少所需的电量
Aaswath Raman拉曼上大学时曾学习过天文学 , 但很快对太阳能电池板产生了兴趣 , 然后开始研究光子学 , 即光学 。 使得他能够探索用作冷却方法的现象 。
上世纪70年代有一些案例研究预测 , 类似的方法可以用来给建筑物(在屋顶建大型水池)降温 , 但由于难以维护这些水池后来被取消了 。 Raman的研究项目则更加可行 , 因为冷却仅仅是通过一种特殊的薄膜实现 。
SkyCool薄膜是用一种反射性极强的材料制成的 , 几乎不吸收能量 , 所以它几乎把所有的辐射都反射到太空中 。 “散发出来的热辐射会在各层之间反弹 , 就像机器中的弹球一样 。 仅所需的红外波长能够逸出 。 ”
据杂货店经理说 , 整个夏天SkyCool面板为其降低了约3000美元电费 。