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中美学者研发出新的玻璃涂料 涂在窗户上可以降低室温

2018-11-16

       10月8日,联合国政府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》设定的控制升温2℃的目标已不再安全,更不用说按照目前的情况升温可能会高达5℃。为了避免更大的负面影响,人类应更快采取更大的减排行动,将21世纪地球升温控制在1.5℃以内。

       联合国计划在2019年批准一项新协议《Kigali Amendment》。它将进一步加强绿色倡导协议,即“削减”世界各地在冰箱、空调和其他产品中使用导致气候变暖的气体。

       纵使空调不再添加氯氟烃(CFC),它运转起来也要耗电并排放大量炙热的气体,加重炎夏的高温困扰。麻省理工学院和香港大学的学者开发出了一种新型的窗户涂料,希望通过物理手段来自动降低屋内温度,减少人们对空调的依赖。

       这种窗户涂料可以在32℃以下的环境中保持绝对透明,当气温超过这一界限时,它会自动呈现出如同磨砂玻璃一般半透明的质感。通过这种变化,它能够阻隔最高70%的太阳热量,降低室内温度和空调负荷。


       为了最大限度地阻止热量,研究人员将大量直径500纳米的充水球体插入到了标准的聚合材料中。在大约29℃的环境下,球体开始收缩,挤出液体并迫使聚酯纤维靠得更近。这使得玻璃具有了磨砂外观,在阻挡热量的同时,保证室内仍然可以获得足够的可见光。

       为了测试该材料的作用,该团队创建了一个小型实验室并用太阳模拟器照射它。在正常情况下,太阳模拟器的炙烤使得室内温度升高到了39℃;在涂覆隔热膜之后,室内温度降低到了34℃。研发人员介绍说,虽然这看起来似乎区别不大,但也会大大减少空调的电力消耗,进而减少煤电的污染。

       这种薄膜的材质类似于家用保鲜膜,因此可以很容易地应用于任何窗户。“这项研发最大的优势之一即是使用了常见材料,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(音)说。研究人员还在调整薄膜的配方,尝试进一步改善隔热性能。目前该研究成果离大规模生产销售还有一定距离。

       通过为窗户贴膜来降低室温只是近年来众多相关研究中的一例。今年7月有媒体报道称,中国材料工程师开发出了一种新型窗户涂料,这种新涂料既能够调节温度也能够发电。

       报道称,华南理工大学材料学与工程学教授叶轩立的团队研发出的涂层可以在允许光线照射的同时滤除红外波长,并将太阳能转换为电能。这种涂料的材质比上文所提到的“保鲜膜”材质要复杂得多,制作难度也要更大。

       这种涂料中含有半透明光伏电池,既可让可见光穿过涂料,又可过滤掉能够制热的红外线波长,让建筑物对加热和冷却系统的依赖减少50%,还可让建筑从太阳光的近红外线中获取能量。同样,这一研究成果尚停留在实验室层面,离大规模制造生产还有距离。

来源:慧聪涂料网

Tag: 涂料

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