可扩展和灵活的多层镜光子元材料薄膜,用于有效的白天辐射冷却
Wangchang Li1,2, Huanchen Zhan1,2, Nengyan Huang1,2
1College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310014, China.
Small methods
|December 26, 2023
概括
一种新的,没有银的光子元材料薄膜提供了高效的被动白天辐射冷却 (PDRC). 这种可扩展的技术可以将环境温度降低6.8°C,为冷却挑战提供可持续的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 热带地区的空调消耗大量能源,导致二氧化碳排放.
- 被动日间辐射冷却 (PDRC) 通过向太空辐射热量提供了潜在的无能冷却解决方案.
- 现有的PDRC材料面临着由于光学选择性差以及依赖昂贵或低效元件的限制.
研究的目的:
- 开发一种新的,可扩展的PDRC材料,克服当前技术的局限性.
- 为了证明一个成本效益和高性能解决方案被动冷却.
- 通过先进的材料设计来应对关键的气候和能源挑战.
主要方法:
- 使用可扩展的卷对卷方法制造多层镜光子元材料薄膜.
- 光学属性的表征,包括太阳光反射率 (0.3-2.5微米) 和中红外辐射率 (8-13微米).
- 在模拟的太阳能强度下对冷却性能进行实验评估,并评估材料特性,如疏水性和灵活性.
主要成果:
- 这部新的电影实现了高的阳光反射率 (≈96.4%) 和高的中红外辐射率 (≈97.2%).
- 该材料在太阳能强度下 (≈920 W m−2) 显示了平均6.8°C的环境下冷却.
- 理论上的辐射冷却功率达到88.9Wm-2,具有出色的疏水性,灵活性和机械强度.
结论:
- 开发的无银光子元材料薄膜是PDRC实际应用的有希望的候选者.
- 可扩展的卷对卷制造工艺促进了广泛采用.
- 这项技术为缓解气候变化和减少冷却能源消耗提供了可行的途径.
