华人科学家开发出高效日间制冷材料

新华社华盛顿9月29日电(记者 周舟)一个华人科学家团队开发出一种高性能日间制冷材料,能有效向外辐射热量,起到很好的降温效果。新材料可像涂料一样直接涂覆在任意质地物体的表面,还可与不同颜料结合实现不同色彩。

美国哥伦比亚大学应用物理与应用数学系杨远、虞南方团队在新一期美国《科学》杂志上发表论文说,他们开发的新材料是一种多尺度微纳孔结构的“聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物”,用这种材料制成的薄膜在太阳光波段具有96%到99.6%的高反射率,在红外辐射窗口具有97%的高辐射率,在白天无需电能即可实现制冷。

测试结果显示,在光照充足的干燥环境中,薄膜表面温度可比环境温度低约5.9摄氏度;在潮湿环境中,薄膜温度可比环境温度低约2.9摄氏度。

据介绍,这种多孔薄膜中,聚偏二氟乙烯与空气折射率相差很大,可有效散射阳光,包括紫外光、可见光和近红外光,从而实现高反射率,不会被阳光加热;微米多孔结构提高了材料的辐射率,增加了向外的热辐射。

据了解,此前类似功能材料的制备多需要复杂的真空沉积设备,且难以直接覆盖在任意形状和质地的物体表面。新材料则具有成本较低、适用性强等优点,可直接涂覆在塑料、金属和木材等任意表面。

杨远对新华社记者说,建筑物表面往往对颜色有所要求,这种材料可以和颜料结合在一起,实现色彩的同时将阳光中不可见的近红外光反射掉,和传统涂料相比,可显著降低建筑物的温度。

美国麻省理工学院机械工程系教授陈刚评价说,从技术上讲,材料的可涂性可以降低成本,应用领域很广泛。