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使我们的家和办公室保持舒适的温度在我们的现代生活中扮演着重要的角色。目前，这通常是通过使用传统的空调机组来实现的，这些空调机组有一些缺点，包括需要电力供应和使用压缩的对环境不友好的制冷剂。
来自美国的一组科学家开发了一种简单而廉价的聚合物涂层，可以涂在建筑物的外部，即使在阳光直射下也可以降低室内温度，而不需要额外的能源。
这是通过称为被动日间辐射冷却的过程实现的。聚合物涂层反映了阳光，而同时，通过大气的长波红外传动窗口向冷外部空间辐射来自建筑物的累积热量。
热天气中的冷却家庭，办公室和工厂是维护舒适的生活和工作环境的重要要求。采用传统的压缩机的空调具有许多缺点：它消耗了大量的能量，通常需要温室气体的制冷剂或耗尽臭氧层，并对环境进行净积极的加热效果。
廉价，安全和节能（甚至能源无关）冷却方法的前景非常诱人，但似乎似乎超出了我们技术的范围。事实证明，材料科学的一些最新发展已经非常接近实现这些相互矛盾的要求。亚博老虎机网登录
向外部空间辐射热量
有希望的替代方法是基于所谓的被动日间辐射冷却。如果物体对可见光（范围为0.3-0.7μm的波长）和近乎短波长的红外光（0.7-2.5μm），并且同时在长波红外辐射光线range (in the range 8 – 13 µm) – in what is known as the long-wave infrared transmission window of Earth’s atmosphere – then, such an object would spontaneously cool down by radiating the excess heat directly to the cold outer space beyond Earth’s atmosphere.
通过调整物体的表面特性，即使在明亮的阳光下也可以实现足够的冷却效果。可以建议，如果将具有这种特性的材料施加到建筑物的屋顶和壁上，则建筑物的冷却将发生而无需电力，制冷剂和任何相关机械。
冷却油漆
在过去的20年中，科学家们已经开发出一种能够被动白天辐射冷却的广泛材料，例如光子结构，电介质，聚合物，聚合物 - 介电复合材料，亚博网站下载金属镜等。
虽然能够被动冷却，但大多数这些设计具有一定的缺口，例如高制造成本，低耐腐蚀性并易于风化。另外，预制的复合材料通常需要待施加的特殊制备的表面，并且不能容易地涂覆到现有的屋顶亚博网站下载或墙壁上。因此，还开发了类似涂料的化合物，以便在建筑物上更容易地应用，但是它们的被动冷却能力受到紫外线范围内的低太阳反射和寄生吸光度。
纳米腔优于纳米粒子yabo214
最近,研究人员从纽约哥伦比亚大学和阿贡国家实验室成功开发一种廉价和可伸缩的方法制造一种新的被动白天辐射冷却材料可以应用通过绘画或喷洒到广泛的表面,如塑料、金属和木材。
他们的假设是，可以制造出一种光学性能优越得多的多孔材料，而不是使用嵌入在聚合物基体中的介质反射颜料(如二氧化硅、氧化钛或氧化锌)。
通过控制材料中孔洞的大小，可以将材料的散射和反射特性调整到所需的波长范围。此外，消除颜料并用光散射空隙代替它们可以降低制造成本。这也消除了纳米粒子/染料的潜在释放(传统聚合物-染料复合涂层的降解)对环境的威胁。yabo214
廉价和高效的自组装
为了验证该假设，研究人员选择了氟基共聚物 - 聚（偏二氟乙烯 - 共六氟丙烯）。该共聚物可溶于丙酮但不溶于水。共聚物/丙酮/水悬浮液可以容易地涂漆或喷涂到基材上。然后，在空气中干燥时，丙酮快速蒸发并扰乱悬浮液的平衡。反过来，这导致形成小水滴，尺寸范围从几百纳米到几微米。
由于共聚物不溶于水，它在水滴周围结晶，在水滴周围产生多孔结构。在最后阶段，所有的水蒸发，在涂层中形成微纳米空洞，有效地背向散射阳光，提高热发射度。由此产生的涂层有一个哑光，白色的外观，并反射高达96%的入射阳光，在长波红外范围有97%的发射率。
阳光下的耐久性
研究人员还测试了这种新型涂层在各种条件下的日间冷却能力。在美国亚利桑那州晴朗的天空下，新开发的共聚物涂层成功地将底层基材冷却到比周围空气温度低6°C左右。
在孟加拉国更潮湿的环境中，涂层达到了3°C的过冷，尽管雾和雾霾阻碍了通过地球大气的辐射散热。还建立了，在暴露于大气元素的大气元素之后，涂层保留其光学性质以及其被动冷却能力，而不会明显降解。值得注意的是，含氟共聚物使涂层优异的化学住宅和疏水性自清洁性能（排斥空气污染物）。
另一种奖励是所提出的方法与各种市售聚合物的相容性，包括生物相容性如乙基纤维素。亚博网站下载
参考资料及进一步阅读
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