联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告直接将极端天气事件的强度和频率增加，如热浪、暴雨、干旱和热带气旋，与当前的全球变暖水平联系在一起。
随着温度波动在世界范围内变得普遍，传统的制冷和供暖系统需要更多创新和节能的替代品。美国德州农工大学的一个团队的最新研究揭示了一种新型聚合物相变材料(PCM)，当通过3D打印工艺添加到建筑材料中时，可以调节建筑内部的温度。欧洲杯足球竞彩
政府间气候变化专门委员会第六次评估报告(2021年)强调，自1950年以来观测到的极端天气事件达到了前所未有的水平。回顾的数据指出，自19世纪初以来，气温已经上升了1.1°Cth世纪。在未来20年，气温很可能比工业化前的水平再升高1.5摄氏度。根据这份报告，有明确的证据表明，人类对全球范围内的极端温度模式、强降雨事件和海平面变化负有责任。开发新的可持续技术和创新材料是我们应对气候变化的基本要素。欧洲杯足球竞彩
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我们为什么要使用相变材料?欧洲杯足球竞彩
相变材料是一种因温度变化而欧洲杯足球竞彩在液体和固体之间发生相变的蓄热化合物。相变在熔化(蓄热)或凝固(热回收)时等温发生。在固液相变过程中，相变材料将热能作为破坏分子间键的吸热过程的潜热进行存储。当材料冷却回固态时，储存的热量可以放热释放出来。
pcm在各个工业部门都有广泛的应用。这些材料被欧洲杯足球竞彩用于建筑物、温室、电机、飞机和航天器等的被动热调节。全球PCM市场预计到2026年将达到近9亿美元(2020年约4亿美元)。旨在减少温室气体排放的新法规是不断增长的需求的主要刺激因素，因为PCM可以在不消耗燃料或电力的情况下保持内部温度。
相变材料如何帮助减缓气候变化?欧洲杯足球竞彩
在一些国家，建成区的供暖、通风和空调(HVAC)相关能源消耗占总能源消耗的三分之一以上，在欧盟和北美约为20%。由于极端温度波动、人口增加、经济快速增长和生活质量改善等多种因素的综合作用，预计未来这一份额还会上升。此外，暖通空调系统通常依赖温室制冷剂运行，从而进一步加剧了全球变暖。
这种情况将世界推入一个反馈回路，暖通空调的能源需求进一步推动温室气体排放，导致全球气候恶化，暖通空调需要更多的能源。为住宅和工业建筑寻找更有效和可持续的热调节方法可以显著减少能源消耗和温室气体排放。在这方面，pcm作为一种被动手段，在新建和现有建筑中都显示出了特殊的潜力，可以实现热舒适。
UV 3D打印PCM复合材料的低成本制备
由于缺乏必要的力学性能，pcm不能直接用作建筑材料。欧洲杯足球竞彩传统的方法是在建筑结构中形成隔间，其中包含pcm。将传统建筑材料与pcm相结合往往是一个挑战，因此限制了这些材料在欧洲杯足球竞彩建筑中的使用。
德克萨斯A&M大学的研究人员发明了一种新型聚合物复合相变材料，它将光敏液体聚合物与相变石蜡粉末相结合，从而克服了这些挑战。他们的研究发表在事4月12日th,2021年。在这种新型材料中，光固化聚合物同时作为PCM的外壳和承重结构材料。这种柔软且可塑的聚合物- pcm混合物非常适合于紫外线(UV) 3D打印。一旦挤压成所需的形状，聚合物PCM复合材料就可以通过紫外光固化成固体结构，聚合物基体中封装了PCM微粒子。欧洲杯猜球平台
聚合物相变材料可以结合结构完整性和热调节
由德克萨斯农工大学化学系副教授Emily Pentzer博士领导的德克萨斯团队成功测试了一系列不同成分的PCM复合材料(PCM的质量分数高达63%，比工业中大多数可用的材料高得多)和粘度调节剂，以获得最佳的结构完整性和欧洲杯足球竞彩热调节。作为原理的证明，研究人员创建了一个3D打印模型房屋，当加热时，与传统3D打印聚合物模型相比，其内部温度降低了40%。
最重要的是，3d打印的PCM建筑材料可以制作成任何形状或尺寸，用于建筑的装饰和结构部分，成本比传统的PCM建筑材料低得多。欧洲杯足球竞彩Pentzer博士强调，将新型聚合物相变复合材料直接纳入可伸缩结构元件的可能性，为建筑行业在新建筑和现有结构中引入被动温度调节提供了未探索的机会。
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扩大热电联产节能潜力
展望材料的未来应用，Dr. Pentzer的团队旨在结合多种不同熔化温度的相变材料，拓宽材料的工作温度范围。欧洲杯足球竞彩这将使材料适合不同的气候区，并提高其在加热-冷却周期的能源效率。研究人员正在解决的另一个重要方面是改进其阻燃性能，以完全满足建筑行业的要求。
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工业应对气候变化
这篇文章是的IPCC社论系列:工业对气候变化的反应，探索不同部门如何应对IPCC 2018年和2021年报告中强调的问题。在这里，Ma欧洲杯足球竞彩terials展示了研究机构、工业组织和创新技术，推动适应性解决方案，以缓解气候变化。
参考资料及进一步阅读
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