三维可打印的空心纳米颗粒用于环境下被动冷却
Su-Jin Park1, Seok-Beom Seo1, Jiyun Shim2
1Department of Applied Physics, Kyung Hee University, Yongin-si, Gyeonggi-do 17104, Republic of Korea.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
研究人员开发了可3D打印的空心纳米粒子 (HSNPs),用于被动冷却. 这些HSNP实现了显著的太阳反射率和热发射率,使得在白天条件下能够冷却下环境.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 被动冷却策略依赖于太阳反射率和热发射率.
- 3D打印使复杂表面的局部热管理成为可能.
- 将冷却材料与3D打印相结合,可以提供新的节能应用,例如提高太阳能电池效率.
研究的目的:
- 为了合成可3D打印的空心纳米颗粒 (HSNPs) 用于环境下冷却.
- 为了研究HSNP的光学特性和散射行为.
- 在户外条件下评估HSNP基材料的冷却性能.
主要方法:
- 通过在现场的sol-gel乳液方法合成的HSNP具有受控的大小和外厚度.
- 使用HSNP和聚乙烯 (PVP) 制成的可打印糊,具有最佳的度和分子量.
- 测量了光学特性 (太阳反射率,热发射率),并分析了散射.
- 在户外白天进行的实验,以评估介电基板上的冷却性能.
主要成果:
- 合成的HSNP直径为400-700nm,外厚度为100nm.
- 与PVP连接的HSNP显示出高太阳反射率 (0.98) 和热发射率 (0.93).
- HSNP表现出独特的散射特性,具有放大后向散射.
- 用HSNP打印的样品实现了环境下冷却,性能优于二氧化纳米颗粒,银糊和商业白色材料.
结论:
- 可3D打印的HSNP对于被动辐射冷却是有效的.
- HSNP的独特散射有助于提高它们的冷却性能.
- 基于HSNP的材料显示了节能热管理应用的巨大潜力.
