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玻璃-聚合物混合超材料可被动冷却屋顶和结构

科罗拉多大学博尔德的工程师团队拥有开发了一种新颖的超材料具有自然界所没有的非凡特性。这种材料是可扩展的,作为一种结构空调系统有商业应用。它还具有冷却物体的能力,即使直接接触阳光,也不消耗能源或水。

这项发明是2015年美国能源部高级研究计划局(ARPA-E)拨款300万美元的成果。这项技术目前正在进行专利审查,研究人员正在与加州大学博尔德分校的技术办公室合作,探索潜在的商业化市场。2017年,博尔德已经制定了一个200平方米的“冷却农场”的计划。

研究已经存在发表在期刊上欧洲杯线上买球并规定是一种环保方式,可以为热电发电厂进行补充。目前的方法需要大量的水和电力来维持机械工作温度,并且不是非常成本效益。这提出了新的挑战,这为降低能源成本降低了新的方法,这是一种新的方法,其中这种材料可能是一个严重的竞争者。

与其他材料和工艺相比,这项技术有很大的优势,因为它可以在没有任何电或水输入的情况下全天候工作。欧洲杯足球竞彩因此,这种新型超材料可以在包括航空航天、农业和电力工业在内的一系列行业中发现自己。研究人员自己也表示,他们很高兴看到这项研究能产生什么样的商业应用。

它也可以应用于住宅,因为研究人员表示,仅10-20平方米的材料就可以在夏季为家庭住宅降温。它也有潜力提高太阳能电池板的寿命和效率(1-2%),因为直接的阳光可以损坏太阳能电池板,并阻止它们有效地将太阳能光线转化为电能。

这是什么材料的?

当超材料被施加到表面时,通过将太阳辐射反射回空间,薄膜冷却下面的物体,同时允许表面将其自身作为透明红外辐射驱逐出来。

该材料是一种玻璃-聚合物混合材料,由随机嵌入在聚合物基体中的谐振极性介电(绝缘)微球组成。该材料被涂上一层银薄膜,以增强材料的光谱反射率。

超材料和银涂层都是使用卷对卷工艺经济地制造的,这是一种高通量工艺,具有可扩展性和商业可行性。

该材料表现出一种被动辐射冷却过程,其中物体自然地以红外辐射的形式加热到周围环境,而不会消耗能量。该材料仅为50微米厚,可以展示大于110毫米的放射性冷却功率-2连续72小时;最多93个wm-2直接,午举阳光。冷却功率类似于太阳能电池产生的电池,而是在整个日夜连续运行的优势。

这些特性允许有效的冷却,即使在具有挑战性的白天条件和暴露在阳光下。他们为市场带来了一种有效的冷却系统,而不仅仅依赖于隔夜的热辐射冷却。因此,预计我们将在不久的将来看到该产品在市场上的众多行业,涵盖各种应用。

与研究团队见面

撰写本文的工程团队由8人组成:

尹晓波,该研究的联合主任,科罗拉多大学博尔德分校机械工程与材料科学与工程系助理教授;欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球作者之一、怀俄明大学土木与建筑工程系副教授谭刚;杨荣贵,机械工程教授;Zhai Yao,助理教授;娄润南,研究助理;博士后研究员马耀光;博士后研究员赵栋梁;还有博士生塞布丽娜·大卫。

参考文献

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利亚姆克里德利

写道

利亚姆克里德利

Liam Critchley是一位专门从事化学和纳米技术的作家和记者,在化学和纳米技术和M.Sc的酿酒型。化学工程研究。

引用

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  • 美国心理学协会

    奎奇立利亚姆。(2018年7月30日)。玻璃-聚合物混合超材料可被动冷却屋顶和结构。AZoM。于2021年9月9日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13561检索。

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    奎奇立利亚姆。“玻璃-聚合物混合超材料可以被动冷却屋顶和结构”。氮杂.09年9月2021年9月。

  • 芝加哥

    奎奇立利亚姆。“玻璃-聚合物混合超材料可以被动冷却屋顶和结构”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13561。(2021年9月9日生效)。

  • 哈佛

    奎奇立Liam》2018。玻璃-聚合物混合超材料可被动冷却屋顶和结构.Azom,查看了2021年9月09日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=13561。

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