日中の放射性冷却のためのスケーラブル製造されたランダム化ガラスポリマーハイブリッドメタマテリアル
Yao Zhai1, Yaoguang Ma1, Sabrina N David2
1Department of Mechanical Engineering, University of Colorado, Boulder, CO 80309, USA.
Science (New York, N.Y.)
|February 11, 2017
まとめ
この研究は,被動的な放射性冷却のための新しいメタマテリアルを提示します. この材料は高い赤外線放射性と太陽光透明性を実現し,直接的な太陽光下でも効率的な冷却が可能で,エネルギーアプリケーションのためのスケーラブルな製造を提供します.
科学分野:
- 材料科学
- ナノテクノロジー
- 熱力学について
背景:
- 熱を散らすために 赤外線を宇宙に利用します
- 主要な課題は,高熱放出率と低太陽吸収を持つ材料の開発です.
研究 の 目的:
- 効率的な受動的な放射冷却のためのメタマテリアルを設計する.
- 太陽の透明性を維持しながら,大気窓全体で高い赤外線放射性を達成します.
- 放射性冷却材料のスケーラブルで経済的な製造を実証する.
主な方法:
- ポリマーマトリックスに共振極性介電微球を埋め込み,メタマテリアルを作成します.
- 太陽光スペクトルの透明性や赤外線放射性を含む,メタマテリアルの光学特性を特徴付ける.
- 銀の裏付けで直接太陽光下での放射性冷却力を測定する.
主要な成果:
- メタマテリアルは,大気窓内で>0.93の赤外線放射性を示しています.
- 太陽光スペクトルに対する完全な透明性を示しています
- 直接の太陽光下では正午に93W/m2の冷却能力を達成しました.
結論:
- 開発されたメタマテリアルは 放射性冷却を効果的に可能にします
- ロールツーロール製造は,エネルギーアプリケーションの技術の実用性を示しています.
- このアプローチは,放射性冷却のためのスケーラブルで経済的な解決策を提供します.
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