不用电的冷却系统来了!或许你的特斯拉全景天窗再也不怕晒咯

百家 作者:极客视界 2020-12-04 12:11:20

据《华盛顿邮报》报道,加利福尼亚州大学一位材料科学家Aaswath Raman,开发了一种不需要电力或燃料就能直接冷却物体的新方法。Aaswath Raman和他的同事们做了一种特殊薄膜,可以通过分子水平的辐射冷却来降低物体表面温度,其依赖于向太空发射热量。



严格来说,这不算是新技术,Raman的灵感来源于非洲、印度和伊朗沙漠居民使用的一种古老技法,他们把水倒进土坑或陶瓷花瓶里,水在夜间散发热量,到早晨就会变成冰,即使气温从未降到冰点以下。

 


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听起来像魔法,其实是科学


几百年来,北非、印度和伊朗的沙漠居民都是这么干的,这其实是一种叫做「辐射冷却」的物理定律。所有物体,包括人、植物、建筑物甚至行星,都在以看不见的光波散发热量。在晴朗、星光灿烂的夜晚,这种辐射会通过大气层上升,直到完全逸出地球。寒冷,实际上就是没有热量,是通过与宇宙的这种看不见的联系产生的。



然后,科学家就发明了一种镜面薄膜,可以最大程度地提高辐射冷却,从而将物体及其表面的温度降低10°C以上。就像Aaswath Raman向《华盛顿邮报》介绍的那样,这个解决方案即使在正午的阳光下也可以使用,它可以帮助冷却建筑物中的管道,代替空调。


▲新材料薄膜被应用于加州斯托克顿的一家食品杂货店


Aaswath Raman与同事合作,开发了一种类似镜子并经过精心设计的薄膜,可以最大程度地提高辐射冷却。这种膜将热量传递到太空中,与此同时几乎不吸收任何辐射,即使在正午的阳光下,物体及其表面的温度也降低了10°C以上。


▲杂货店用上了skycool面板薄膜保护层


据《华盛顿邮报》介绍,这个解决方案可以帮助冷却管道和面板,例如用于冰箱冷却系统。纳入建筑物后,它甚至可以代替空调。它不需要电力,也不需要特殊燃料,只需要晴朗的、能看到天空景色的一天。


▲加利的一家杂货店,skycool面板用于帮助保持冰箱冷却,减少所需的电量


Aaswath Raman拉曼上大学时曾学习过天文学,但很快对太阳能电池板产生了兴趣,然后开始研究光子学,即光学。使得他能够探索用作冷却方法的现象。

 

上世纪70年代有一些案例研究预测,类似的方法可以用来给建筑物(在屋顶建大型水池)降温,但由于难以维护这些水池后来被取消了。Raman的研究项目则更加可行,因为冷却仅仅是通过一种特殊的薄膜实现。

 

SkyCool薄膜是用一种反射性极强的材料制成的,几乎不吸收能量,所以它几乎把所有的辐射都反射到太空中。“散发出来的热辐射会在各层之间反弹,就像机器中的弹球一样。仅所需的红外波长能够逸出。”


▲据杂货店经理说,整个夏天SkyCool面板为其降低了约3000美元电费。



GEEK君有话说


为了从高温中解脱,人们正在借助35亿台冰箱和空调的帮助,让世界慢慢“冷却”。这些设备是温室气体排放的主要来源之一,而且还在迅速增长。人类“凉快”了,地球“变热”了,继而加剧了对降温的需求。Aaswath Raman的研究有没有可能打破这种循环?

 

在大规模使用这项技术之前,还有许多工作要做,但是这位科学家认为主要障碍已经被克服。如果将来能得到大量应用,或许有可能逆转全球变暖,往小了想,你的特斯拉全景天窗 也不怕整天被晒了。






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