不用電就能幫建筑降溫

該系統(tǒng)通過吸收盒子內(nèi)空氣中的熱量，并將能量通過地球大氣傳輸出去，從而幫助其周圍環(huán)境降溫。圖片來源：紐約州立大學(xué)布法羅分校

近日，中外工程師設(shè)計(jì)了一種能定向散熱的“空調(diào)”，可以在不用電的情況下為擁擠的大都市建筑物降溫。相關(guān)論文8月5日刊登于《自然—可持續(xù)性》。

該系統(tǒng)包括一個(gè)特殊組件——廉價(jià)的聚合物/鋁膜。這個(gè)薄膜能吸收盒子內(nèi)空氣中的熱量，并將能量傳輸?shù)胶型饪諝庵?，以保持盒子周圍環(huán)境的冷卻。而且，研究人員表示，這個(gè)盒子還有一個(gè)雙保險(xiǎn)：盒壁在阻擋入射太陽光的同時(shí)，將來自薄膜的熱量輻射到外界空氣中去。

“該聚合物能通過輻射熱能保持涼爽，這也稱為被動(dòng)冷卻，而且它不消耗電能——不需要電池或其他電力來源，就能實(shí)現(xiàn)冷卻。”該論文聯(lián)合第一作者、美國紐約州立大學(xué)布法羅分校電氣工程學(xué)院的Lyu Zhou說。

紐約州立大學(xué)布法羅分校、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國杭州電子科技大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員，聯(lián)合研究出了一個(gè)新設(shè)備，在日間可將一個(gè)小封閉空間的溫度最大降低6攝氏度，夜間最大降低11攝氏度，并可將多臺(tái)設(shè)備安裝在屋頂上為建筑物降溫。

該設(shè)備大約18英尺高(45.72 厘米)、10英尺寬(25.4厘米)、10英尺長(zhǎng)，包含許多有趣的光學(xué)設(shè)計(jì)特性。

其核心組件是聚合物/金屬薄膜，由涂有高分子材料“聚二甲硅氧烷”的鋁薄膜組成，鋁可以反射太陽光，而高分子材料可以吸收并散逸空氣中的熱量。工程師將這種材料放置在一個(gè)泡沫盒的底部，并在盒子頂部搭建了一個(gè)遮陽板，利用一種吸收太陽能的材料建造了4個(gè)向外傾斜的盒壁，在盒子里還有一個(gè)倒置的方形錐體。

研究人員表示，該系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)之一是有目的地直接將熱能排向天空。通常熱輻射是朝向各個(gè)方向的，但這種設(shè)備可以像汽車前車燈一樣，向天空定向輻射熱量。“我們找到一種將能量排放限制在一個(gè)狹窄方向的方法，這使得該系統(tǒng)在四面八方高樓林立的城市環(huán)境中更加有效。而且我們使用的是低成本、商用材料，其效果十分顯著。”研究人員說。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-019-0348-5