Science：用于日間輻射制冷、可規模化生產的玻璃-聚合物混合超材料

【前言】

輻射制冷是指熱物體通過大氣的紅外透明窗口，利用黑體輻射的方式，將熱量輻射到外空間的冷阱中，從而達到制冷的一種方式。其中從發電站到日常使用的電子設備等都會產生過量的熱能。因此，輻射制冷是21世紀一個非常吸引人的概念。由于太陽輻射通量與來自近環境溫度表面的低紅外輻射通量之間的能量密度失配，發展出一種強烈地發射熱能且幾乎不吸收陽光的材料是非常必須的。

【成果簡介】

今日美國科羅拉多大學Xiaobo Yin和Ronggui Yang（共同通訊作者）等人將諧振的極性電介質微球隨機地鑲嵌在聚合物基質中，制備出對太陽能光譜完全透明的超材料，并且其在大氣窗口具有大于0.93的紅外發射率。當在超材料背襯面涂上一層銀金屬，該超材料在直射陽光下具有最高可達93W/m²的輻射冷卻功率。更重要的是，他們發現這種超材料可以實現大量商業化卷軸式生產，是發展輻射制冷的一種可行性能源技術和材料。

【圖文導讀】

圖1 玻璃-聚合物混合超材料的設計

圖2 混合超材料的Fr?hlich共振和寬帶紅外吸收

圖3 混合超材料的光譜響應研究

圖4 混合超材料用于有效輻射制冷的性能研究

【文獻鏈接】

Scalable-manufactured randomized glass-polymer hybrid metamaterial for daytime radiative cooling（Science, 2017, DOI: 10.1126/science.aai7899）

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