[南京立體綠化]一張薄膜將顛覆農業(yè)及所有降溫格局
2017-08-17 瀏覽351次
加溫、降溫一直是人們生產、生活賴以的方式，有效的降溫及加溫才能提高生活質量及擴大生產力。
今夏，我國各地持續(xù)性的高溫，不僅給人們生活帶來很多影響，更可怕的是我們的農業(yè)生產，如何讓作物面對如此炙熱的高溫的確困擾很多科學家。
美國科羅拉多大學的研究者找到了一種無需制冷劑、無需電力就可以為建筑降溫的薄膜，冷卻效果非常強勁，成本非常低廉，被稱為有劃時代意義的降溫材料。這種材料的主要發(fā)明人之一尹曉波，畢業(yè)于南京大學。
尹曉波(左)和楊容貴展示降溫薄膜
這個發(fā)明用的是高科技材料
每年一到夏季，降溫就成了大問題?，F(xiàn)在最有效的降溫方法是開空調，不過空調不僅費錢費電，還會增加溫室氣體排放。
尹曉波和楊容貴在《科學》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)明了一種無需制冷劑、無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，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化為特定波長的紅外線，然后就可以把它們永久“扔”進宇宙。
這個發(fā)明價格便宜
據(jù)介紹，尹曉波和楊容貴并不是這種技術的首創(chuàng)人。斯坦福大學的華裔科學家范善輝于2014年就報告了一種采用輻射冷卻技術降溫的材料。不過，范善輝并沒有能將這種設備進行大規(guī)模制造。
尹曉波和楊容貴的發(fā)明解決了大規(guī)模生產和成本的問題。
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，另一面隨機鑲嵌許多直徑在8微米左右的小玻璃珠。在屋頂上鋪設時，鍍銀的一面朝下，太陽光會就被TPX塑料反射回去，防止熱量向下滲透,但制冷的關鍵還在于薄膜上添加的小玻璃珠。
調整玻璃微珠的直徑就可以改變它們發(fā)出紅外線的波長，8微米的玻璃珠把降溫薄膜下面的熱量以波長8-14微米的紅外線形式發(fā)射出去，而對這個波長的紅外線，地球的大氣層幾乎是透明的，不會進行反射、吸收和散射。
降溫薄膜就用這種方式，把熱量直接“扔進”太空。
奧妙在鍍銀和玻璃微珠，讓熱量出得去，進不來
這種薄膜冷卻效應相當強勁。研究小組估計，在美國一棟普通房子的屋頂鋪設20平方米這種薄膜，就足以在室外溫度達37℃時把室內溫度保持在20℃。
空調只是把室內熱量交換到室外，不會減少地球的總熱量，甚至在工作過程中還會制造新熱量。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》雜志上發(fā)表的，立刻得到科學界的高度評價。
而尹曉波還是從南京大學畢業(yè)的哦！
談到創(chuàng)新性，尹曉波教授說：“現(xiàn)在市場上所謂的降溫涂料、材料或是窗戶貼膜，都是增加太陽光的反光和減少太陽光的吸收，降低熱量的吸引，但是像我們這樣能夠使周圍溫度降低的，還沒有這樣的材料?！?
小編就市民關心的三個問題，咨詢了尹曉波教授。
這種材料一般用在什么地方？
這個材料可以直接使用，但是有一定的使用范圍，用在一年四季都需要降溫的地方。譬如說降溫的卡車，或者是城市四周的冷庫，種植保鮮蔬菜等地方。
這個材料就像一個單向的閘門，熱量出得去，進不來，天熱時雖然降溫效果顯著，但是天冷的時候會不會導致更冷？如果要用在大樓外立面，有可能實現(xiàn)智能控制么？
如果夏天用在大樓外面，有望節(jié)省很大一筆開空調的費用，但冬天就需要有一個控制系統(tǒng)，讓它不發(fā)揮作用。
目前，團隊在進行二次開發(fā)，讓降溫材料什么時候需要制冷就打開，不需要制冷可以關掉，甚至制冷的多少也可以控制。
這需要在降溫薄膜的基礎上增加其它控制設備，雖然這樣做不可能實現(xiàn)零耗電，但是肯定會比空調節(jié)能。
降溫薄膜這么神奇，什么時候能普及？
材料成本低，制作工藝不復雜，在大規(guī)模生產方面并沒有很大的障礙。
現(xiàn)在團隊已經可以生產接近半米寬的薄膜，并且是連續(xù)生產，更擴大化的生產應該很快就能實現(xiàn)。
希望一到兩年之內可以將材料投放到市場。
等到這種降溫“神器”走進千家萬戶，也許以后再到夏季“集中供暖”時，我們就能躺在涼爽的屋子里，不用再為快速跳動的電表擔心，城市供電也不會動不動就拉警報。
幾年后，當材料大量走入農業(yè)領域后，你想，我們很多花卉及蔬菜還為高溫而發(fā)愁嗎？很多農業(yè)企業(yè)每當夏天來臨為達到植物生長問題，都要不辭勞苦花費巨資給安裝植物降溫設施或將植物搬到高山上去降溫。未來，你的花還怕高溫嗎？未來，你的菜還擔心夏天無法種植嗎？
這一發(fā)明及發(fā)現(xiàn)，給社會將帶來無法估量的成就及功績，感謝發(fā)明人，感謝給人類帶來巨大貢獻。
此文章由南京立體綠化墻 分享