“降温小能手”不但能为5G设备降温，还可以对抗气候变暖_风闻
Science_北京-不惧过往，不畏将来！2020-10-23 14:08
原创 科技工作者 科技工作者 今天
研究人员基于辐射冷却技术开发了一种白色涂料。这种新涂料制造成本低廉，可将到达其表面的99.5%阳光反射回外层空间。
红外图像显示，用新型涂料涂写的P字符温度远低于用普通商用涂料涂覆的背景**。**
《Cell Reports Physical Science》杂志当地时间10月21日报道，美国普渡大学的科学家发明了一种白色功能涂料，即使在阳光直射之下，它也能将自身温度冷却至环境温度以下。
这种基于辐射冷却技术的涂料制造成本低廉，可将到达其表面的99.5%阳光被动反射回外层空间。相比之下，目前市售的“拒热涂料”只能反射80%~90%的太阳辐射。
在气候温暖地区的夏季，大多数建筑依靠传统空调系统将热量导至室外。但空调系统需要消耗能源，会释放出多余热量，将城市变为“热岛”并加剧气候危机。
自20世纪70年代以来，科学家们一直在寻找辐射冷却涂料，用作传统空调系统的替代品。然而，此前开发的涂料始终无法满足需求。
美国普渡大学机械工程学院教授Xiulin Ruan说：“开发一种低环境辐射冷却方案是一项持久任务。我们希望这种单层颗粒基体涂料具有较高的可靠性，这对辐射冷却技术的广泛应用以及缓解全球变暖效应至关重要。”
在新型涂料中，Ruan等用储量丰富的碳酸钙填料替换了二氧化钛粒子。填料具有大量带隙，可以显著减少涂料对紫外线的吸收量。研究人员将粒子浓度调高至60%以促进阳光散射，还通过拓宽粒子尺寸分布实现了高效宽带散射。
为验证涂料性能，研究人员在印第安纳州西拉法叶进行了为期两天的实验。在第一次测试中，他们发现：样品涂料在夜间的温度比环境温度低10摄氏度，而在受到太阳直射时也比环境温度低至少1.7摄氏度（冷却功率超过37 W/m2）。
在第二次实验中，研究人员分别用新型涂料和普通涂料涂覆了特定图案和图案背景。红外摄像机拍摄结果显示，在阳光直射条件下，用新型涂料绘制的图案温度比背景温度更低。
Ruan预计，新型涂料可能惠及建筑、数据中心、仓库和户外电气设备等多个领域。这种涂料不含金属成分，因此电信公司可以用它来防止户外设备过热——这对5G网络的构建非常关键。
Ruan说：“这种涂料甚至可以用于对抗气候变化，因为它能够向太空辐射热量。
接下来，研究人员计划进行长期的可靠性研究，测试紫外线、灰尘和水等外界因素对涂料性能的影响，以确保该涂料能够商业化推广。编译：雷鑫宇
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《Cell Reports Physical Science》期刊编号：2666-3864
原文链接：
https://phys.org/news/2020-10-white-surfaces-cooler-sunlight.html
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