不开空调也能散热？纽约州立大学布法罗分校的工程师们规划了一种新式设备，凭借铝聚合物膜吸热，再将热量经过特别规划的散热层辐射向天空，然后为修建物降温，不需求运用电力。研讨论文发表于《天然-可持续发展》期刊。
图为辐射冷却体系设备。该体系经过吸收密封环境中的热量，并将该能量经过地球大气层宣布出去，然后起到降温效果。图片来历：纽约州立大学布法罗分校
来历纽约州立大学布法罗分校
翻译 李光昭
审校戚译引
修改 李光昭
纽约州立大学布法罗分校（University at Buffalo）的工程师们规划了一个新体系，可以协助城市中密布的修建在不耗电的状况下到达降温效果。在面对全球变暖的今日，这一立异十分重要。
这一体系运用了一种特别资料——一种廉价的铝聚合物膜，它被安装在一个盒子里，坐落特别规划的遮光层底部。铝聚合物膜可以吸收盒中的空气里的热量，然后将其宣布到大气层中，从而进入外太空，经过这种方法坚持周围环境的凉快。而遮光层有两个效果，一是阻隔入射的阳光，协助削减热量吸收，二是将铝膜宣布的热辐射射向天空。
研讨的一起榜首作者 Lyu Zhou 说：“聚合物膜可以经过热辐射散热，坚持凉快，一起可以对周围环境起到降温效果。这种形式被称为辐射降温或被迫降温，它令人感兴趣的当地在于它不需求耗费电力，不需求凭借电池或许其他任何电源，就可以完结降温效果。”
布法罗分校电气工程副教授甘巧强（Qiaoqiang Gan）是该研讨的首席研讨员，他指出：“咱们这个体系的立异性之一，是它可以将热辐射直射到空中。热量的传达通常是向各个方向进行的，而咱们找到了一种方法，可以将散热进程会集到一个方向上。这使得这一冷却体系在楼房树立的城市中可以更有效地作业。咱们采用了低成本的商用资料制作这一设备，成果显现其降温效果非常好。”
整体说来，工程师团队规划的“挡板加空箱”体系高约 45.72 厘米，长宽别离约 25.4 厘米。假如用于为一座修建降温的话，需求用多个设备掩盖楼顶。
这一研讨于 2019 年 8 月 5 日发表于《天然--可持续发展》（Nature Sustainability）杂志。这一国际性协作项目由布法罗的甘巧强团队、阿卜杜拉国王科技大学 (King Abdullah University of Science and Technology，KAUST）的 Boon Ooi 团队和威斯康星麦迪逊分校 （University of Wisconsin-Madison）的于宗福（Zongfu Yu）团队一起协作完结。同作为榜首作者的，还有布法罗分校电气工程副教授 Haomin Song，KAUST 的 Jianwei Liang。这项研讨部分由美国国家科学基金会资助完结。
为都市送清凉
这一新式被迫降温体系处理了一个很重要的问题：怎么确保辐射降温在拥堵的城市中白日的降温效果。
Song 指出：“辐射降温在夜晚很简单做到，由于晚上咱们不会持续接收到太阳能热量，只需经过向外宣布热辐射进行降温。但是在太阳照耀的白日进行降温是一个应战。为了应对这一状况，就需求一种不会吸收太阳能的散热资料。咱们的体系处理了这一难题。”
假如将这个散热膜和遮光层组成的体系安装在室外，在白日它可以使小型关闭环境中的空气温度最多下降 6 摄氏度，晚上温度下降起伏最高可达 11 摄氏度。
结构立异进步降温效果
新辐射降温体系融入了许多风趣的光学规划特色。
其间一个要害元素就是聚合物—金属薄膜，它在铝膜上掩盖了一层聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane）涂层。铝膜可以反射阳光，涂层可以吸收周围空气中的热量，从而宣布热量。
工程师团队将复合薄膜安装在一个泡沫资料盒子底部，并在盒子上方竖立一个遮光层，它的四壁向外歪斜，由可吸收太阳能的资料制成，内部还有一个倒置的锥体。这一结构规划有两层效果：首要它可以吸收阳光，起到缓冲效果；其次，遮光层的倒方椎体结构和内部的锥体可以使热辐射方向会集地发射到空中。
甘巧强指出：“假如你调查过轿车前灯的话，会发现车灯经过某种结构让光束朝向固定方向照耀。咱们也采用了这种规划。咱们这个体系可以调整热辐射的方向，提高向天空散热的功率。而经过操控热辐射的方向，咱们进步了降温体系在修建密布的环境下的作业体现。”
