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南京大學研制出能顯著降溫的新材料

中國經濟新聞網 2020-12-09 16:28:05

  新華社南京12月9日電(記者 陳席元)記者9日從南京大學光熱調控中心了解到,該中心研制出一款新材料,利用輻射制冷原理,能夠實現低于環境溫度5攝氏度至7攝氏度的制冷效果。相關成果近期發表在國際學術期刊《自然·納米技術》上。

  據論文共同第一作者、南京大學碩士生李朵介紹,新材料學名“聚合物納米纖維(es-PEO)薄膜”,研究團隊通過微觀層面的分級設計,讓材料能夠高效地反射陽光,并通過輻射散熱。

  論文通訊作者、南京大學教授朱嘉說,以往受材料和制備工藝的限制,多數聚合物材料的輻射波段覆蓋了整個中紅外波段,在向外輻射熱量的同時,材料自身也會吸收熱量,因此散熱效果不理想。

  “我們發現,聚環氧乙烷(PEO)的化學鍵振動峰和熱輻射的主要波段通道重疊。”朱嘉說,“通俗地講,PEO材料能夠讓熱量‘只出不進’。”

  根據理論計算結果,團隊設計了讓PEO材料盡可能反射太陽光的微觀結構,并通過改進傳統靜電紡絲工藝,采用“卷對卷”的纖維收集方式,制備出了宏觀尺度的es-PEO薄膜。

  “‘卷對卷’是在一卷薄塑料或金屬上大量制備納米級材料的工藝,類似于傳統織物的生產過程,其最大特點是成本相對低且產量高。”南京大學光熱調控中心博士朱斌介紹,測試顯示,在日光照射下,es-PEO薄膜可以實現低于環境溫度5攝氏度的制冷效果,在夜間則能夠比環境溫度低約7攝氏度。

來源:新華社 作者:陳席元 編輯: 蔣帥       
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