降溫木材實(shí)現(xiàn)輻射制冷

馬里蘭大學(xué)教授胡良兵團(tuán)隊(duì)和科羅拉多大學(xué)教授尹曉波團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)了一種可以自動(dòng)降溫的高性能結(jié)構(gòu)材料。這種材料通過一種新型被動(dòng)輻射冷卻技術(shù)產(chǎn)生散熱路徑：通過大氣透明窗口將熱量從這些結(jié)構(gòu)散發(fā)到具有零能耗的超冷宇宙中。輻射制冷效果高達(dá)10℃，強(qiáng)度可媲美鈦合金。

由于木材纖維素的低光學(xué)損耗和無序的光子結(jié)構(gòu)，降溫木材呈現(xiàn)出極高的光學(xué)白度，不吸收可見光。降溫木材中保持了原始木材有序排列的微米孔洞和納米纖維素，其多尺度纖維和通道作為隨機(jī)和無序的散射單元，對可見光光譜具有強(qiáng)烈的寬帶反射。降溫木材中纖維素的分子振動(dòng)和拉伸在紅外區(qū)，尤其是8～13μm的大氣透明窗口區(qū)域，產(chǎn)生強(qiáng)烈輻射。因此，降溫木材通過大氣窗口輻射到宇宙中的熱量超過其吸收的太陽輻射能量，從而實(shí)現(xiàn)無需任何能源輸入的比環(huán)境溫度更低的制冷效果。

該團(tuán)隊(duì)使用木材這種可再生的生物材料，與以前的利用納米光子諧振器的策略有所不同。胡良兵表示：“這是我們研究組實(shí)現(xiàn)的木頭和纖維素納米技術(shù)的又一重大進(jìn)步：降溫木材僅由木材制成，也就是說，沒有任何其他例如聚合物的成分，可以作為綠色建筑材料有效降低室內(nèi)溫度”。