南開大學馬儒軍教授團隊《Nano Lett.》:基于干涉-逆反射原理的結構色彩色輻射制冷技術
2022-06-18 來源:高分子科技
21世紀以來,全球對于制冷的需求急速上升,而以消耗化石能源為代價的傳統制冷技術不僅能耗巨大,而且從根本上使得地球變得越來越熱。輻射制冷作為一種被動制冷方式,其主要通過大氣透明窗口(8-13 mm)將物體自身的熱量以紅外輻射的方式發射到外太空這個巨大的冷源 (~3 K)。這種完全零能耗的制冷方式有望大量節省制冷能耗,對人類社會的可持續發展具有重大意義。
在最近的研究中,科學家們已經成功解決了日間低于室溫的輻射制冷這個革命性難題。為了實現這個目標,設計的材料不僅需要在中紅外波段具備高發射率而且必須具備對太陽輻射(0.25-2.5 mm)的高反射率。這使得大多數的輻射制冷材料呈現出白色或銀色的外觀。這種單一的顏色不僅阻礙了輻射制冷材料的應用,而且加劇了光污染。盡管有研究通過引入商用染料來賦予輻射制冷材料顏色,但是大量的可見光吸收嚴重降低了制冷能力。因此,如何實現低于室溫的彩色輻射制冷是一個亟待解決的難題。
圖1 (A) 彩色輻射制冷器件的制備過程; (B-D)彩色輻射制冷器件的色彩表征。
圖2 (A) 彩色輻射制冷器件的光譜特征; (B) 戶外實測降溫效果;(C) 應用展示。
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(責任編輯:xu)
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