本篇文章1663字,读完约4分钟

这是一层50微米厚的塑料薄膜。普通塑料薄膜,包裹在直径为8微米的普通玻璃珠中。媒体称其为“可以冷却地球而不需要通电和消耗石油”的材料

玻璃是一种非常好的红外辐射材料。当它被制成肉眼几乎看不见的小玻璃球时,它的红外辐射变得更加强烈,甚至超过玻璃本身的热辐射能力一个数量级。这些长波带(8-14微米)的红外辐射可以从地球大气中逃逸出来,到达Tai 空。

这种冷却材料诞生于科罗拉多大学的实验室。两位中国教授,杨和尹晓波,是它的主要发明者。2月9日,相关论文在《自然》在线发表。

最近,杨容桂教授和尹晓波教授接受了《科技日报》记者的专访,回答了很多人的提问:“这有那么神奇吗?”

将星质空变成地球上废热的垃圾场。

热量将从高温转移到低温。任何绝对温度不为零的物体都会向周围辐射能量空。与地球相比,外太平洋是一个极好的热源——它寒冷而广阔。

"热传递有三种方式:对流、传导和辐射."杨解释说,辐射是传递热量的唯一途径,没有中间介质。然而,为了通过辐射将废热准确地扔进宇宙的垃圾堆,还需要一件事来帮助,那就是“地球的大气窗口”。

地球大气层“强烈保护”大多数电磁波辐射。然而,对少数人来说,这是“非常昂贵的”。特定波段的电磁波辐射可以避开大气的“反射”、“吸收”和“散射”,直接穿透大气,达到太空。换句话说,大气对某些波段(8-14微米)的电磁辐射是透明的。

因此,如果有一种物质可以在这个特定的波段将热量转化为电磁波,那么热废物就会离开地球,再也不会回来。

将科学概念转化为可用的技术。

杨和尹晓波发明的冷却“塑料薄膜”是一种新型复合“超材料”。超材料是指表现出非凡甚至异常物理性质的材料,如“隐形”和“隐藏声音”材料,它们不是天然材料所拥有的,取决于特殊的结构。

杨和尹晓波发明的新型超材料能发射波长为8-14微米的电磁波,辐射率可达95%。这种波长的辐射很容易穿过地球大气层的红外窗口,并到达太空。

如果在“塑料薄膜”的背面镀上一层薄金属膜,太阳光可以被反射,冷却效果可以进一步提高。实验表明,这种材料在中午阳光直射下具有高达93瓦/平方米的辐射冷却能力,可将与该材料直接接触的物体的温度降低10至16摄氏度。

用热辐射冷却物体的想法在学术界由来已久。斯坦福大学的范善辉研究小组也在这一领域做了许多尝试。2014年,他们开发了一种辐射冷却纳米光学材料,这种材料也具有良好的冷却效果。然而,这种材料需要严格的生产条件,而且价格昂贵,无法大规模推广应用。

“我们的论文之所以能引起如此大的反响,关键是因为我们的光学超材料结构非常简单,制造工艺也不复杂,而且成本低廉。”尹晓波坦率地说,他和杨是“科学家中的工程师”,他们所做的是将听起来很高的科学概念转化为可以投入使用的技术。

据报道,该实验室已经有一条成型材料生产线,能以5米/分钟的速度生产300毫米宽的材料。

建造一条通道,打开一个脑洞

那么,应该如何使用这些材料呢?

杨笑着说,几乎所有采访他们的科技媒体都会问这个问题。然而,它不能用一两个词来解释。

"这主要取决于你用它来冷却什么."一些物体可以直接“粘贴”来冷却,而另一些则需要重新设计相关的热系统来配合胶片。事实上,研究人员开发的低成本冷却塑料薄膜不是一种可以立即使用的“0+调整”,而是一种冷却解决方案。“从科研成果到商业产品,中间步骤都很复杂。这种材料有广泛的应用,但也需要针对不同的使用场景进行不同的设计。”杨对说道。

嵌有“玻璃珠”的塑料薄膜也能向外传热空

外界对这份材料给予了热情的关注。论文发表后,两位教授收到了来自世界各地的数百封电子邮件,来自南非、新加坡和阿拉伯联合酋长国的“代理人”迫不及待地伸出了橄榄枝。杨认为下一步就是思考“如何使用它”的问题。他们对商业合作的请求保持谨慎的态度。

“有时候想想看,如果地球和外层空间可以通过热辐射联系起来,那就有许多新的可能性了。”尹晓波说,这项研究也可能启发学术界,让更多的研究人员思考。这是“打开了一个大脑洞”,让研究人员找到更多利用放热空的可能性,“也许许多我们现在无法想象的应用将在未来诞生”。

来源:联合新闻网

标题:嵌有“玻璃珠”的塑料薄膜也能向外传热空

地址:http://www.longtansi.com.cn/news/2362.html