热色纳米纤维素膜用于适应温度的被动冷却
Aayush Kumar Jaiswal1, Ari Hokkanen2, Sergei Khakalo3,4
1Biomaterial Processing and Products, VTT Technical Research Centre of Finland Ltd., Tietotie 4E, 02044 Espoo, Finland.
ACS applied materials & interfaces
|March 14, 2024
概括
研究人员使用热色材料开发了适应性纤维素纳米纤维膜 (CNF),用于被动冷却. 这些绿色薄膜具有显著的冷却潜力,减少能源需求和气候影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续能源 可持续能源
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 建筑物的能源效率对于可持续性和成本节约至关重要.
- 被动冷却方法为主动冷却系统提供了一个有希望的替代方案.
- 对于先进的被动辐射冷却解决方案,需要可持续的材料.
研究的目的:
- 使用纤维素纳米纤维 (CNF) 和热色 (TC) 材料开发适应性被动冷却膜.
- 探索混合CNF薄膜在温度依赖的热调节方面的潜力.
- 研究这些材料在提高居住空间的能源效率方面的应用.
主要方法:
- 混合膜是通过用黑色到白色的TC粒子对CNF进行兴奋剂制造的.
- 薄银层可选择地应用于薄膜以提高性能.
- 测量了光学特性,过渡温度和冷却潜力.
- 进行了户外现场测试和模拟建模.
主要成果:
- 混合CNF片在1秒内在~22°C时表现出快速的光学属性转换.
- 可见光透射率在60-90%之间,具有显著的中红外线 (MIR) 吸收 (8-13μm).
- 在室外测试中,冷却潜力达到1-4°C (没有白银) 和~10°C (带有白银),峰值为12°C.
结论:
- 开发的热色CNF薄膜证明了被动冷却的有效适应性热调节.
- 这项技术为基于绿色纤维素的材料在节能建筑解决方案中提供了新的应用.
- 该概念适用于独立薄膜和玻璃涂层,扩大其潜在影响.
