南京大学研制出能显著降温的新材料

新华网

9日从南京大学光热调控中心了解到,该中心研制出一款新材料,利用辐射制冷原理,能够实现低于环境温度5摄氏度至7摄氏度的制冷效果。相关成果近期发表在国际学术期刊《自然·纳米技术》上。

据论文共同第一作者、南京大学硕士生李朵介绍,新材料学名“聚合物纳米纤维(es-PEO)薄膜”,研究团队通过微观层面的分级设计,让材料能够高效地反射阳光,并通过辐射散热。

论文通讯作者、南京大学教授朱嘉说,以往受材料和制备工艺的限制,多数聚合物材料的辐射波段覆盖了整个中红外波段,在向外辐射热量的同时,材料自身也会吸收热量,因此散热效果不理想。

“我们发现,聚环氧乙烷(PEO)的化学键振动峰和热辐射的主要波段通道重叠。”朱嘉说,“通俗地讲,PEO材料能够让热量‘只出不进’。”

根据理论计算结果,团队设计了让PEO材料尽可能反射太阳光的微观结构,并通过改进传统静电纺丝工艺,采用“卷对卷”的纤维收集方式,制备出了宏观尺度的es-PEO薄膜。

“‘卷对卷’是在一卷薄塑料或金属上大量制备纳米级材料的工艺,类似于传统织物的生产过程,其最大特点是成本相对低且产量高。”南京大学光热调控中心博士朱斌介绍,测试显示,在日光照射下,es-PEO薄膜可以实现低于环境温度5摄氏度的制冷效果,在夜间则能够比环境温度低约7摄氏度。

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