真牛! 一张薄膜能将室温狂降17℃

最近天气炎热，走在大马路上就像进入了烧烤模式。大家都直呼：“命是空调给的。”但是，空调连续开机也带来了很多问题，比如：耗电量飞升！那么有办法解决吗？美国科罗拉多大学的研究者找到了一种无需制冷剂、无需电力就可以为建筑降温的薄膜，冷却效果非常强劲，成本非常低廉，被称为有划时代意义的降温材料，而这种材料的主要发明人之一尹晓波还是南京大学毕业的苏州人。这个降温“神器”怎么用？夏天用它来贴在房顶上，直接降温一二十摄氏度；把它包在电脑、手机上，不会过热了；夏天用它做衣服，就是真正的“空调服”……是不是很神奇？

这个发明用的是高科技材料，猛甩空调几条街每年一到夏季，降温就成了大问题。现在最有效的降温方法是开空调，不过空调不仅费钱费电，还会增加温室气体排放。科罗拉多大学的尹晓波和杨容贵在《科学》杂志上发表文章表示，他们找到了可能的替代方法。两位研究者发明了一种无需制冷剂、无需电力就可以为建筑降温的薄膜，不仅效果显著，也可以大规模生产，成本非常低，每平方米只需大约50美分，折合人民币也才3元多。这种新型薄膜的工作原理是“辐射冷却”，利用特定波长的红外辐射可以直接被辐射到外太空的特性。只要先把多余的热量转化为特定波长的红外线，然后就可以把它们永久“扔”进宇宙。尹晓波和杨容贵并不是这种技术的首创人。斯坦福大学的华裔科学家范善辉于2014年就报告了一种采用辐射冷却技术降温的材料，并于2016年12月在国际学术权威刊物《自然通讯》杂志发表论文，表示这种材料至少可以使物体温度比环境温度下降33摄氏度，在阳光照射期间，最高可降低42摄氏度。范善辉的技术是在玻璃表面加上多层涂层，把导热的红外光直接辐射进太空，并且不会加热空气，但是，这种设备还无法实现大规模制造。这个发明价格便宜，能把热量“扔”进太空尹晓波和杨容贵的发明解决了大规模生产和成本的问题。他们的降温薄膜由透明的聚合物制成，这是一种塑料，商业名称是TPX。他们把TPX加工成约50微米厚的薄膜，将一面镀上银，另一面随机镶嵌许多直径在8微米左右的小玻璃珠。在屋顶上铺设时，镀银的一面朝下，太阳光会就被TPX塑料反射回去，防止热量向下渗透,但制冷的关键还在于薄膜上添加的小玻璃珠。调整玻璃微珠的直径就可以改变它们发出红外线的波长，8微米的玻璃珠把降温薄膜下面的热量以波长8-14微米的红外线形式发射出去,而对这个波长的红外线，地球的大气层几乎是透明的，不会进行反射、吸收和散射。降温薄膜就用这种方式，把热量直接“扔进”太空。这种薄膜冷却效应相当强劲。研究小组估计，在美国一栋普通房子的屋顶铺设20平方米这种薄膜，就足以在室外温度达37℃时把室内温度保持在20℃。空调只是把室内热量交换到室外，不会减少地球的总热量，甚至在工作过程中还会制造新热量。尹晓波和他的同事发明的降温薄膜，就像倒垃圾一样把热量排放到太空，不仅能降温，还能缓解地球暖化现象，意义非常大。

这个发明发明者之一是苏州人，尹晓波和杨容贵的论文是今年3月份在《科学》杂志上发表的，立刻得到科学界的高度评价，今年夏天长江中下游地区遇到罕见的连续高温，普通民众也开始关注到这种降温“神器”。紫牛新闻记者与尹晓波教授取得联系，凑巧的是尹教授当时正在苏州，他说：“我是苏州人，南京大学物理系毕业的，对扬子晚报很熟悉。”谈到创新性，尹晓波教授说：“现在市场上所谓的降温涂料、材料或是窗户贴膜，都是增加太阳光的反光和减少太阳光的吸收，降低热量的吸引，但是像我们这样能够使周围温度降低的，还没有这样的材料。”紫牛新闻记者问，这种材料就像一个单向的闸门，热量出得去，进不来，天热时虽然降温效果显著，但是天冷的时候会不会导致更冷？尹晓波教授说：“这个材料可以直接使用，但是有一定的使用范围，用在一年四季都需要降温的地方，譬如说降温的卡车，或者是城市四周的冷库，种植保鲜蔬菜等地方。”如果夏天用在大楼外面，有望节省很大一笔开空调的费用，但冬天就需要有一个控制系统，让它不发挥作用。尹晓波教授说他们的团队正在进行二次开发，“让降温材料变成一个像空调系统一样，什么时候需要制冷就打开，不需要制冷可以关掉，甚至制冷的多少也可以控制。”这需要在降温薄膜的基础上增加其它控制设备，比如在冬天时让它反过来，使热量进得来出不去。虽然这样做不可能实现零耗电，但是肯定会比空调节能。降温薄膜这么神奇，紫牛新闻记者自然关心什么时候能普及。尹教授坦言目前还没有任何的应用实例，但由于材料成本低，制作工艺不复杂，在大规模生产方面并没有很大的障碍。现在他们已经可以生产接近半米宽的薄膜，并且是连续生产，更扩大化的生产是一点问题也没有。尹晓波教授说，他们的团队正准备在国内进行制造业的开发，几个月前也有了早期企业的建立。他表示：“我们在全力以赴做这件事情，希望一到两年之内可以将材料投放到市场。”等到这种降温“神器”走进千家万户，也许以后再到夏季老天“集中供暖”时，我们就能躺在凉爽的屋子里，不用再为快速跳动的电表担心，城市供电也不会动不动就拉警报。