返回顶部
返回首页
返回首页
今天是    | 手机版 | 产品中心 | 企业店铺 | 原料资讯 |
home 您现在的位置: 首页 >化工应用 > 详细信息
复旦大学武利民课题组《自然·通讯》:在高效被动辐射冷却材料领域取得重要进展
2021年01月15日    阅读量:426     新闻来源:中国塑料网 vlevle.com    |  投稿

被动辐射冷却技术是将波长范围约在0.3-2.5 μm的太阳光高反射回去,同时把自身热量通过波长为8-13 μm的大气透明窗口散逸到寒冷的外太空。这样,无需损耗电能就能实现建筑物表面的自发降温,有望替代基于空气压缩的制冷系统,将对世界能源格局和全球气候变暖产生重大影响。但现有的被动辐射冷却技术往往需要使用复杂昂贵的加工设备,难以大规模推广,且湿热环境降温效果差等问题中国化工网okmart.com

复旦大学武利民课题组《自然·通讯》:在高效被动辐射冷却材料领域取得重要进展 中国塑料网,vlevle.com

为此,复旦大学武利民团队通过在聚合物薄膜表面设计密集排列的微米多孔阵列结构,并在其内部引入大量的随机分布的纳米级孔道(图1所示)。由于薄膜上丰富的多级孔道及密集排列的阵列结构能够高效散射太阳光并且增加热的发射率,使得该薄膜在太阳光谱范围内的反射率高达~ 0.95,长波红外发射率高达~ 0.98(图2所示)。这样,在夜间,其自身温度可比环境温度低约8.2 °C;即使暴露在正午900 W/m2的太阳光下,自身温度仍然比环境温度低6.0-8.9°C(图3所示),平均冷却功率可达85 W/m2。尤其是,即使在炎热潮湿气候下,该聚合物薄膜也能实现约5.5 °C的日间降温(图4所示),实现了全天候环境的高效被动辐射冷却,优于目前最好的被动辐射冷却技术。

复旦大学武利民课题组《自然·通讯》:在高效被动辐射冷却材料领域取得重要进展 中国塑料网,vlevle.com

图1.(a)PMMAHPA薄膜的制备过程示意图,(b-c)SiO2阵列模板的扫描显微图像,(d-g)PMMA/SiO2复合薄膜的扫描显微图像和元素分布图,(h-i)PMMAHPA薄膜的扫描显微图像。

复旦大学武利民课题组《自然·通讯》:在高效被动辐射冷却材料领域取得重要进展 中国塑料网,vlevle.com

图2.(a)该材料用于建筑物屋顶时的降温原理示意图,(b-c)PMMAHPA薄膜的光反射和光发射效率。

复旦大学武利民课题组《自然·通讯》:在高效被动辐射冷却材料领域取得重要进展 中国塑料网,vlevle.com

图3.(a)PMMAHPA薄膜的外观照片和水接触角,(b)PMMAHPA薄膜的色度坐标,(c-e)四种不同结构聚合物薄膜的全天被动辐射冷却性能对比。

复旦大学武利民课题组《自然·通讯》:在高效被动辐射冷却材料领域取得重要进展 中国塑料网,vlevle.com

图4.(a-i)PMMAHPA薄膜在不同地点和天气下的日间被动辐射冷却性能对比。

该研究从理论模拟和实验验证两个方面揭示了聚合物内部的微纳多孔结构及其阵列结构对光学性能的影响,有助于人们开发更简单、廉价、高效的被动辐射冷却技术,用于节能减排。相关成果以A structural polymer for highly efficientall-day passive radiative cooling为题于1月14日在线发表在《自然》旗下子刊《自然通讯》(Nature Communications)上 (Nature Communications, 2021, 12, 265)。

武利民课题组的博士生王彤为该论文的第一作者,武利民教授为该论文的通讯作者,材料科学系陈敏教授、胡新华教授多次参与了讨论。研究工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金委创新研究群体的共同资助。


标签:改性塑料化工应用技术中心今日头条聚合物塑料
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中网塑料无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571

全站地图

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识