一种可扩展和耐用的聚二甲基烯涂层纳米多孔聚乙烯织品,用于白天的辐射冷却
Tong Wang1, Xinyu Wu1,2, Qian Zhu1
1Institute of Photonic Chips, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
这项研究引入了一种低成本,可扩展的双层薄膜,用于被动白天辐射冷却. 该材料可达到显著的环境下温度,为节能冷却应用提供了实用解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 热力学是一种热力学.
背景情况:
- 辐射冷却提供零能源和零碳排放解决方案,但由于成本,可扩展性和应用有限,面临商业化挑战.
- 现有的辐射冷却技术往往难以平衡太阳反射率和红外辐射率以获得最佳性能.
研究的目的:
- 开发一种高性能,具有成本效益和可扩展的被动日间辐射冷却 (PDRC) 材料.
- 通过整合PDMS (聚甲基) 顶层来提高纳米PE (纳米聚乙烯) 的性能,以提高辐射冷却能力.
主要方法:
- 使用自动薄膜应用器制造双层PDMS/纳米PE薄膜.
- 光学属性的表征,包括在大气透明窗口的太阳反射率和红外辐射率.
- 通过环境下温度测量和屋顶测试进行性能评估.
主要成果:
- 在8-13微米大气窗口内,PDMS/纳米PE膜表现出高太阳反射率 (0.94) 和增强的热发射率 (0.94).
- 在屋顶条件下达到4.5°C的环境下冷却,最高在屋顶条件下达到7.6°C,理论净冷却功率为65W/m2.
- 与原始PDMS片相比,显示了超过10°C的显著温度降低.
结论:
- 开发的PDMS/纳米PE双层为被动白天辐射冷却提供了实用和高效的解决方案.
- 该材料的性能,包括疏水性,耐久性,机械强度和工业可扩展性,使其适用于冷却车辆,建筑物和个人使用.
- 这项工作提出了一种低成本和简单的方法,以推进辐射冷却技术的广泛采用.
