一張薄膜將顛覆農(nóng)業(yè)及所有降溫格局
加溫、降溫一直是人們生產(chǎn)、生活賴(lài)以的方式,有效的降溫及加溫才能提高生活質(zhì)量及擴(kuò)大生產(chǎn)力。
今夏,我國(guó)各地持續(xù)性的高溫,不僅給人們生活帶來(lái)很多影響,更可怕的是我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),如何讓作物面對(duì)如此炙熱的高溫的確困擾很多科學(xué)家。
美國(guó)科羅拉多大學(xué)的研究者找到了一種無(wú)需制冷劑、無(wú)需電力就可以為建筑降溫的薄膜,冷卻效果非常強(qiáng)勁,成本非常低廉,被稱(chēng)為有劃時(shí)代意義的降溫材料。這種材料的主要發(fā)明人之一尹曉波,畢業(yè)于南京大學(xué)。
尹曉波(左)和楊容貴展示降溫薄膜
這個(gè)發(fā)明用的是高科技材料
每年一到夏季,降溫就成了大問(wèn)題?,F(xiàn)在最有效的降溫方法是開(kāi)空調(diào),不過(guò)空調(diào)不僅費(fèi)錢(qián)費(fèi)電,還會(huì)增加溫室氣體排放。
尹曉波和楊容貴在《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章表示,他們找到了可能的替代方法。
兩位研究者發(fā)明了一種無(wú)需制冷劑、無(wú)需電力就可以為建筑降溫的薄膜,不僅效果顯著,也可以大規(guī)模生產(chǎn),成本非常低,每平方米只需大約50美分,折合人民幣也才3元多。
這種降溫薄膜是這樣的
這種新型薄膜的工作原理是“輻射冷卻”,利用特定波長(zhǎng)的紅外輻射可以直接被輻射到外太空的特性。只要先把多余的熱量轉(zhuǎn)化為特定波長(zhǎng)的紅外線,然后就可以把它們永久“扔”進(jìn)宇宙。
這個(gè)發(fā)明價(jià)格便宜
據(jù)介紹,尹曉波和楊容貴并不是這種技術(shù)的首創(chuàng)人。斯坦福大學(xué)的華裔科學(xué)家范善輝于2014年就報(bào)告了一種采用輻射冷卻技術(shù)降溫的材料。不過(guò),范善輝并沒(méi)有能將這種設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模制造。
尹曉波和楊容貴的發(fā)明解決了大規(guī)模生產(chǎn)和成本的問(wèn)題。
他們的降溫薄膜由透明的聚合物制成,這是一種塑料,商業(yè)名稱(chēng)是TPX。
他們把TPX加工成約50微米厚的薄膜,將一面鍍上銀,另一面隨機(jī)鑲嵌許多直徑在8微米左右的小玻璃珠。在屋頂上鋪設(shè)時(shí),鍍銀的一面朝下,太陽(yáng)光會(huì)就被TPX塑料反射回去,防止熱量向下滲透,但制冷的關(guān)鍵還在于薄膜上添加的小玻璃珠。
調(diào)整玻璃微珠的直徑就可以改變它們發(fā)出紅外線的波長(zhǎng),8微米的玻璃珠把降溫薄膜下面的熱量以波長(zhǎng)8-14微米的紅外線形式發(fā)射出去,而對(duì)這個(gè)波長(zhǎng)的紅外線,地球的大氣層幾乎是透明的,不會(huì)進(jìn)行反射、吸收和散射。
降溫薄膜就用這種方式,把熱量直接“扔進(jìn)”太空。
奧妙在鍍銀和玻璃微珠,讓熱量出得去,進(jìn)不來(lái)
這種薄膜冷卻效應(yīng)相當(dāng)強(qiáng)勁。研究小組估計(jì),在美國(guó)一棟普通房子的屋頂鋪設(shè)20平方米這種薄膜,就足以在室外溫度達(dá)37℃時(shí)把室內(nèi)溫度保持在20℃。
空調(diào)只是把室內(nèi)熱量交換到室外,不會(huì)減少地球的總熱量,甚至在工作過(guò)程中還會(huì)制造新熱量。尹曉波和他的同事發(fā)明的降溫薄膜,就像倒垃圾一樣把熱量排放到太空,不僅能降溫,還能緩解地球暖化現(xiàn)象,意義非常大。
這個(gè)發(fā)明的發(fā)明者之一
尹曉波和楊容貴的論文是今年3月份在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的,立刻得到科學(xué)界的高度評(píng)價(jià)。
而尹曉波還是從南京大學(xué)畢業(yè)的哦!
談到創(chuàng)新性,尹曉波教授說(shuō):“現(xiàn)在市場(chǎng)上所謂的降溫涂料、材料或是窗戶(hù)貼膜,都是增加太陽(yáng)光的反光和減少太陽(yáng)光的吸收,降低熱量的吸引,但是像我們這樣能夠使周?chē)鷾囟冉档偷?,還沒(méi)有這樣的材料。”
小編就市民關(guān)心的三個(gè)問(wèn)題,咨詢(xún)了尹曉波教授。
這種材料一般用在什么地方?
這個(gè)材料可以直接使用,但是有一定的使用范圍,用在一年四季都需要降溫的地方。譬如說(shuō)降溫的卡車(chē),或者是城市四周的冷庫(kù),種植保鮮蔬菜等地方。
這個(gè)材料就像一個(gè)單向的閘門(mén),熱量出得去,進(jìn)不來(lái),天熱時(shí)雖然降溫效果顯著,但是天冷的時(shí)候會(huì)不會(huì)導(dǎo)致更冷?如果要用在大樓外立面,有可能實(shí)現(xiàn)智能控制么?
如果夏天用在大樓外面,有望節(jié)省很大一筆開(kāi)空調(diào)的費(fèi)用,但冬天就需要有一個(gè)控制系統(tǒng),讓它不發(fā)揮作用。
目前,團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),讓降溫材料什么時(shí)候需要制冷就打開(kāi),不需要制冷可以關(guān)掉,甚至制冷的多少也可以控制。
這需要在降溫薄膜的基礎(chǔ)上增加其它控制設(shè)備,雖然這樣做不可能實(shí)現(xiàn)零耗電,但是肯定會(huì)比空調(diào)節(jié)能。
降溫薄膜這么神奇,什么時(shí)候能普及?
材料成本低,制作工藝不復(fù)雜,在大規(guī)模生產(chǎn)方面并沒(méi)有很大的障礙。
現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以生產(chǎn)接近半米寬的薄膜,并且是連續(xù)生產(chǎn),更擴(kuò)大化的生產(chǎn)應(yīng)該很快就能實(shí)現(xiàn)。
希望一到兩年之內(nèi)可以將材料投放到市場(chǎng)。
等到這種降溫“神器”走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù),也許以后再到夏季“集中供暖”時(shí),我們就能躺在涼爽的屋子里,不用再為快速跳動(dòng)的電表?yè)?dān)心,城市供電也不會(huì)動(dòng)不動(dòng)就拉警報(bào)。
幾年后,當(dāng)材料大量走入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域后,你想,我們很多花卉及蔬菜還為高溫而發(fā)愁嗎?很多農(nóng)業(yè)企業(yè)每當(dāng)夏天來(lái)臨為達(dá)到植物生長(zhǎng)問(wèn)題,都要不辭勞苦花費(fèi)巨資給安裝植物降溫設(shè)施或?qū)⒅参锇岬礁呱缴先ソ禍?。未?lái),你的花還怕高溫嗎?未來(lái),你的菜還擔(dān)心夏天無(wú)法種植嗎?
這一發(fā)明及發(fā)現(xiàn),給社會(huì)將帶來(lái)無(wú)法估量的成就及功績(jī),感謝發(fā)明人,感謝給人類(lèi)帶來(lái)巨大貢獻(xiàn)。
編輯:dengzhuzhu
相關(guān)閱讀
熱門(mén)推薦RECOMMEND
- 天津第32屆運(yùn)河桃花節(jié)舉辦
- 海南首個(gè)園林式遺體器官捐獻(xiàn)者紀(jì)念園開(kāi)園
- 江蘇揚(yáng)州:今年實(shí)施五大攻堅(jiān)行動(dòng)提升城市綠化
- 北京昌平新城東區(qū)將打造濱水商業(yè)消費(fèi)新地標(biāo)
- 南寧園博園舉辦“禮樂(lè)園博·南寧花朝盛典”
- 成都首屆“最美公園”評(píng)選結(jié)果出爐
- 太原市發(fā)布建設(shè)公園城市實(shí)施方案
- 公園里開(kāi)書(shū)店正成為文化時(shí)尚
- 北京:百座無(wú)界公園迎來(lái)首個(gè)春天
- 北京已形成生物多樣性保護(hù)空間體系