建筑降溫出新招，新型涂層材料嶄露頭角

材料牛注：降溫，如果你只能想到空調、風扇，那你就out了！斯坦福團隊已研制出新型涂層材料，其既可以反射外來熱量，又可以導出室內熱量，從而降低建筑物溫度，是不是很cool呢？

在美國，傳統的空調能耗占耗能總量的15%，你是否對這一現象有所察覺呢？這簡單地說明我們每年在建筑降溫上的花銷是龐大的。為此，斯坦福大學的一只工程師團隊想出了一種新的對策，通過使用超薄的多層納米光子材料將外來熱量反射回去，并將建筑內部熱量導出到太空中，從而降低建筑物和地球的溫度。

熱量的傳遞有三種方式：傳導，對流以及輻射。由斯坦福電子工程師范汕洄（Shanhui Fan）教授帶頭的研究團隊提出了一種涂層材料，其類似于鏡子，可以反射紅外輻射以及太陽光，還可以將建筑內部的熱量以輻射的方式導出至太空中。該研究團隊將這個過程命名為光子輻射冷卻。

在該過程中，所使用的涂層材料是通過在銀薄層基體上涂覆二氧化硅（SiO₂）和氧化鉿（HfO₂）混合物而制得的。總共7層的涂層材料通過一種獨特的方式結合，其厚度僅有1.8微米。據該團隊透露，即使最薄的鋁箔在這種結合層面前，也稍遜一色。然而，涂層厚度并未對它的性能有所影響；在紅外輻射的同時，該材料能夠完全反射太陽光。

本質上來說，這種涂層在熱學上就如財務負債表一樣，一直在赤字運作。利用該涂層材料，將太陽光反射回去，并將室內熱量導出，從而降低了建筑的溫度。對涂層材料進行修飾后，其可以發射出不同頻率的紅外射線，因而不會與建筑物周圍的空氣發生共振，直接導出至大氣層。雖然是在一個微小的水平上，但還是降低了地球溫度。

研究團隊實驗表明，該涂層材料可以反射97%的太陽光。利用光子輻射冷卻過程，室內整體溫度降低到了5℃。團隊正在努力研發滿足尺寸需求，且在現實生活中性能同樣良好的涂層。截止目前，涂層可以達到披薩大小，并且在實驗室已測試成功。據范教授所言，“對于每一個物體產生的熱量，它們都必須將其及時處理掉，我們所做的就是提供了這樣一種方式——利用寒冷的太空作為白天的散熱器。”

原文鏈接：New Coating Material Keeps Buildings Cool By Acting As A Giant Heat Reflecting Mirror

本文由材料人編輯部月亮提供素材，趙飛龍編譯，黃超審核，點我加入材料人編輯部。

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