宽带导向控制热辐射
Jin Xu1, Jyotirmoy Mandal1, Aaswath P Raman2
1Department of Materials Science and Engineering, University of California, Los Angeles, CA, USA.
Science (New York, N.Y.)
|April 23, 2021
概括
渐变近零 (ENZ) 材料提供宽带的热辐射定向控制. 这一突破克服了光子策略的局限性,
科学领域:
- 材料科学
- 光学学
- 热力学
背景情况:
- 控制热辐射的方向性至关重要但具有挑战性.
- 现有的光子策略提供狭窄的带宽,不适合宽带热现象.
- 缺乏广泛的热辐射定向控制方法.
研究的目的:
- 为宽带定向热排放控制引入渐变近零 (ENZ) 材料.
- 在宽波长范围内展示具有高定向发射率的发射器.
- 在热辐射控制中解角和光谱限制.
主要方法:
- 使用多种氧化物制造梯度ENZ材料.
- 在p极化中定向发射率的表征.
- 测量热发射器的角度和光谱反应.
主要成果:
- 在特定的角度范围 (60°-75°,70°-85°) 中显示出高的定向发射率 (>0.7,>0.6).
- 在显著波长范围 (10.0-14.3μm,7.7-11.5μm) 实现宽带排放控制.
- 主要是在高辐射方向上展示了有意义的辐射热传递.
结论:
- 梯度ENZ材料可以有效地控制热辐射的宽带方向.
- 这种技术克服了以前的光子策略的局限性.
- 潜在的应用包括热伪装,太阳能加热,辐射冷却和废热回收.
