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夏天到來(lái)，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。有什么辦法既環(huán)保又降溫呢?
科羅拉多大學(xué)的尹曉波和楊容貴在《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(xiàn)，然后就可以把它們永久“扔”進(jìn)宇宙。
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，并于2016年12月在國(guó)際學(xué)術(shù)權(quán)威刊物《自然通訊》雜志發(fā)表論文，表示這種材料至少可以使物體溫度比環(huán)境溫度下降攝氏33度，在陽(yáng)光照射期間，最高可降低攝氏42度。
范善輝的技術(shù)是在玻璃表面加上多層涂層，把導(dǎo)熱的紅外光直接輻射進(jìn)太空，并且不會(huì)加熱空氣。但是，這種設(shè)備還無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造。
能把熱量“扔”進(jìn)太空
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(xiàn)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(xiàn)形式發(fā)射出去。而對(duì)這個(gè)波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)，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。
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°C時(shí)把室內(nèi)溫度保持在20°C。
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。
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。尹曉波教授說(shuō)他們的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，“讓降溫材料變成一個(gè)像空調(diào)系統(tǒng)一樣，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，比如在冬天時(shí)讓它反過(guò)來(lái)，使熱量進(jìn)得來(lái)出不去。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，紫牛新聞?dòng)浾咦匀魂P(guān)心什么時(shí)候能普及。尹教授坦言目前還沒(méi)有任何的應(yīng)用實(shí)例，但由于材料成本低，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?，F(xiàn)在他們已經(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)是一點(diǎn)問(wèn)題也沒(méi)有。
尹曉波教授說(shuō)，他們的團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備在國(guó)內(nèi)進(jìn)行制造業(yè)的開(kāi)發(fā)，幾個(gè)月前也有了早期企業(yè)的建立。他表示：“我們?cè)谌σ愿白鲞@件事情，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)。
