高効率の被動的な昼間放射冷却のための階層的に多孔なポリマーコーティング

科学分野:

• 材料科学
• ナノテクノロジー
• 持続可能なエネルギー

背景:

• パッシブ・デイタイム・レイディエティブ・クーリング (PDRC) は,自然発熱メカニズムを利用した電気冷却のエネルギー効率の高い代替手段です.
• 既存の PDRC 技術は,効率性,スケーラビリティ,または適用性においてしばしば制限に直面しています.
• 費用対効果の高い高性能PDRC材料の開発は,その普及に不可欠です.

研究 の 目的:

• 高性能のPDRCコーティングを製造するためのシンプルで安価でスケーラブルな方法を開発する.
• 開発されたPDRC材料の光学特性と冷却性能を特徴付ける.
• 新しい PDRC 技術の可能性を,電気冷却の有効な代替手段として実証する.

主な方法:

• 階層的に多孔性のポリ・ビニリデン・フッ化物・コ・ヘクサフッ化プロペン (P・VdF・HFP) <サブ>HPのコーティングを相逆法で製造する.
• 半球の太陽反射と長波の赤外線放射の測定
• シミュレートされた太陽光照射下での環境下温下降と冷却力の評価

主要な成果:

• 半球的な太陽反射率 (0.96 ± 0.03) と長波赤外線放射率 (0.97 ± 0.02) を得ている.
• 周囲の温度が約6°C下がっていることが証明された.
• 890Wm−2と750Wm−2の太陽光強度で,約96ワット/平方メートル (Wm−2) の冷却力を得ている.
• 性能は最先端のPDRC設計に匹敵するか,それを上回ります.

結論:

• フェーズ・インバーション・メソッドは,PDRCコーティングへのシンプルでスケーラブルで費用対効果の高い経路を提供します.
• P ((VdF-HFP) <サブ>HPコーティングは,実用的な用途に適した優れたPDRC能力を発揮しています.
• 製造技術の塗料のようなシンプルさは,簡単に実装し,広く適用できるようにします.