戶外輻射制冷性能測(cè)試及數(shù)據(jù)分析圖。(資料圖)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所供圖)
中新網(wǎng)長(zhǎng)春11月15日電 (記者 郭佳)制冷可以不消耗能源嗎？中國(guó)科學(xué)家通過(guò)一個(gè)發(fā)射器給出了肯定答案。這種發(fā)射器不僅具備高效反射太陽(yáng)光的能力，而且能夠巧妙地減少吸收來(lái)自大氣和高溫地面的熱輻射，從而實(shí)現(xiàn)低于環(huán)境溫度的制冷效果。
這是中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研究員李煒團(tuán)隊(duì)15日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上發(fā)布的最新研究成果：一種角度非對(duì)稱(chēng)光譜選擇性熱發(fā)射器(AS發(fā)射器)。
研究人員設(shè)計(jì)了打破鏡面對(duì)稱(chēng)性的鋸齒光柵結(jié)構(gòu)，其傾斜表面最外側(cè)的Ag層可以有效抑制地面發(fā)射的熱輻射，而其橫向表面上的SiN層可以向天空發(fā)射光譜選擇性熱輻射，從而提供角度非對(duì)稱(chēng)的熱輻射特性。
為了驗(yàn)證AS發(fā)射器的全天候輻射制冷性能，該研究在晴朗的夏季進(jìn)行了24小時(shí)連續(xù)的室外溫度測(cè)量。在一整天中，AS發(fā)射器的表面溫度始終低于環(huán)境溫度。即使在炎熱的正午，AS發(fā)射器仍然保持約2.5°C的亞環(huán)境輻射制冷性能，且相較于常規(guī)高性能輻射制冷器件和商用白漆分別低4.3℃和8.9℃。此外，該研究還展示了AS發(fā)射器在任意朝向下始終保持著亞環(huán)境輻射制冷性能。
科研團(tuán)隊(duì)指出，該研究攻克了豎直表面的日間亞環(huán)境輻射制冷，對(duì)輻射制冷的實(shí)際應(yīng)用、節(jié)能減排具有重大意義。同時(shí)，突破了熱輻射角度、光譜的跨波段協(xié)同調(diào)控能力，為操控?zé)崃骱托畔?如新型的高效冷卻、加熱、能量傳輸以及在空間光學(xué)系統(tǒng)中的高精度熱控等)提供了嶄新機(jī)遇。(完)
