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新的玻璃涂料,涂在窗户上可以降低室温

科普小知识2022-03-28 04:05:54
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新的玻璃涂料,涂在窗户上可以降低室温

10月8日,联合国*间气候变化专门委员会(IPCC)发布报告称,大量证据表明,《巴黎协定》设定的控制气温上升2℃的目标不再安全,更不用说在当前形势下气温上升可能高达5℃。为了避免更多的负面影响,人类应该采取更快更大的行动来减少排放,并在21世纪将地球的气温上升控制在1.5℃以内。

联合国计划在2019年批准一项新协议“基加利修正案”。它将进一步加强绿色倡导协议,在全球范围内“减少”冰箱、空调和其他产品中使用气候变暖气体。

即使空调不添加含氯氟烃(CFC),在运行过程中也会消耗电能并释放大量热气,加剧炎热天气。麻省理工学院和香港大学的研究人员开发了一种新型窗户涂料,希望通过物理手段自动降低室内温度,减少人们对空调的依赖。

这种窗户涂料在32℃以下的环境中能保持绝对透明,当温度超过这个极限时,它会自动显示出磨砂玻璃一样的半透明质感。通过这种改变,它可以阻挡高达70%的太阳能热,降低室内温度和空调负荷。

为了尽可能地防止热量,研究人员将大量直径为500纳米的充水球体插入标准聚合材料中。大约在29℃时,球体开始收缩,挤出液体,迫使聚酯纤维更紧密地结合在一起。这使得玻璃具有磨砂外观,在阻隔热量的同时,仍能在室内获得足够的可见光。

为了测试这种材料的效果,该团队创建了一个小型实验室,并用太阳能模拟器对其进行照射。在正常情况下,由于太阳模拟器的燃烧,室内温度上升到39℃。涂上隔热膜后,室内温度降至34℃。研发人员表示,虽然看起来差别不大,但它也将大大降低空调的耗电量,从而减少煤电污染。

这种薄膜的材料类似于家用塑料包装,因此可以很容易地应用于任何窗户。“这项研究和开发的最大优势之一是使用普通材料,这提高了产品的适用性,降低了制造难度。”香港大学机械工程教授尹晓波说。研究人员仍在调整薄膜的配方,试图进一步提高隔热性能。目前,研究成果还远远没有大规模生产和销售。

通过在窗户上粘贴薄膜来降低室温只是近年来许多相关研究中的一个。今年7月,华侨报报道称,中国材料工程师开发了一种新型窗户涂料,可以调节温度和发电。

报道称,华南理工大学材料与工程教授叶的团队开发的这种涂层可以滤除红外波长,同时允许光线照射,并将太阳能转化为电能。这种涂层的材料比上面提到的“保鲜膜”要复杂得多,也更难制作。

该涂层包含半透明的光伏电池,其不仅可以允许可见光穿过涂层,还可以过滤掉能够加热的红外波长,从而将建筑物对加热和冷却系统的依赖性降低50%,并使建筑物能够从近红外线太阳光中获得能量。同样,这一研究结果仍处于实验室水平,离大规模生产还很远。