正午的太陽在建筑物，汽車和技術(shù)設(shè)備上無情地?fù)舸?- 直到現(xiàn)在，復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)必須保護(hù)它們免受太陽輻射過熱。然而，現(xiàn)在似乎可以看到節(jié)省資源的替代方案：研究人員已開發(fā)出一種可提供光反射的涂層，此外還有強(qiáng)烈的熱輻射。創(chuàng)新的聚合物涂層中的微小氣泡使這成為可能。

這是一個越來越重要的出汗，但也是生態(tài)問題：在氣候變化的過程中，預(yù)計(jì)全世界的溫度和熱浪都會上升 - 因此冷卻系統(tǒng)變得越來越重要。然而，諸如空調(diào)系統(tǒng)之類的常規(guī)程序存在問題：它們昂貴，通常需要對生態(tài)有害的制冷劑，并且最終通過其巨大的能量需求來改變氣候變化。

然而，這些能量密集型冷卻方法有一種替代方案：被動輻射冷卻(PDRC)。它通過反射太陽光并以紅外輻射的形式將熱量輻射到較冷的大氣中來保持表面涼爽。因此，當(dāng)表面材料使太陽能熱量增加最小化同時使天空的輻射熱損失最大化時，PDRC是最有效的。然而，到目前為止，在涂料中實(shí)現(xiàn)這種雙重功能已被證明是棘手的。

對材料開發(fā)的棘手挑戰(zhàn)

迄今為止開發(fā)的許多材料復(fù)雜，昂貴且不實(shí)用 - 它們難以應(yīng)用于具有不同形狀和紋理的屋頂和結(jié)構(gòu)。到目前為止，相對簡單的白色油漆和清漆仍然是確保PDRC效果的最佳解決方案。然而，它們的白色基于顏料，它們不會反射所有光線，甚至?xí)l(fā)有限的熱輻射。

哥倫比亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院團(tuán)隊(duì)的新發(fā)展現(xiàn)在基于眾所周知的事實(shí)，即許多塑料都是優(yōu)秀的散熱器。然而，捕獲的是聚合物材料通常是透明的，到目前為止只能通過干擾添加劑來反射太陽光。研究人員能夠通過小腔體提供聚合物涂層反射率來解決這個問題。

氣泡提供光反射

他們使用所謂的基于溶液的相轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)行涂覆，這使得聚合物在施用后具有多孔泡沫狀結(jié)構(gòu)。換句話說，形成納米到微米級的氣泡。正如研究人員解釋的那樣，由于空氣腔和周圍聚合物的不同折射特性，材料可以散射和反射光。結(jié)果，聚合物呈現(xiàn)白色并因此避免太陽能加熱，而其基本輻射功率使其向環(huán)境釋放熱量。然而，正如研究人員強(qiáng)調(diào)的那樣，其他方面對材料的潛力也非常重要：它價格低廉，易于生產(chǎn)，可以應(yīng)用于任何可涂漆的東西 - 屋頂，建筑物，

研究人員已經(jīng)通過測試證明，他們的創(chuàng)新涂層實(shí)際上提供了它所承諾的東西。在亞利桑那沙漠??的陽光下，聚合物涂層可以為物體提供六度的冷卻效果。研究人員報(bào)告說，畢竟它在孟加拉國朦朧的熱帶環(huán)境中是三度。“無論是在沙漠中還是在沒有熱保護(hù)或屏蔽的熱帶氣候下實(shí)現(xiàn)冷卻，這一事實(shí)都證明了我們在需要冷卻的地方開發(fā)的好處，”共同作者袁洋說。

正如他和他的同事所報(bào)告的那樣，他們目前正在進(jìn)一步完善他們的概念 - 他們正在探索使用完全生物相容的聚合物和溶劑的方法，使這個過程完全符合生態(tài)學(xué)的要求。此外，他們已經(jīng)在嘗試將系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品 - 他們正在與業(yè)界討論后續(xù)步驟。