南京大學(xué)研制出能顯著降溫的新材料
新華社南京12月9日電(記者 陳席元)記者9日從南京大學(xué)光熱調(diào)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?qū)崿F(xiàn)低于環(huán)境溫度5攝氏度至7攝氏度的制冷效果。相關(guān)成果近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》上。
據(jù)論文共同第一作者、南京大學(xué)碩士生李朵介紹,新材料學(xué)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(shè)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(xué)教授朱嘉說,以往受材料和制備工藝的限制,多數(shù)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(fā)現(xiàn),聚環(huán)氧乙烷(PEO)的化學(xué)鍵振動峰和熱輻射的主要波段通道重疊!敝旒握f,“通俗地講,PEO材料能夠讓熱量‘只出不進’!
根據(jù)理論計算結(jié)果,團隊設(shè)計了讓PEO材料盡可能反射太陽光的微觀結(jié)構(gòu),并通過改進傳統(tǒng)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(tǒng)織物的生產(chǎn)過程,其最大特點是成本相對低且產(chǎn)量高!蹦暇┐髮W(xué)光熱調(diào)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(xiàn)低于環(huán)境溫度5攝氏度的制冷效果,在夜間則能夠比環(huán)境溫度低約7攝氏度。