制冷无需能源消耗 中国科学家取得新突破
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2024-11-15 19:20:41
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中新网长春11月15日电 (记者 郭佳)制冷可以不消耗能源吗？中国科学家通过一个发射器给出了肯定答案。这种发射器不仅具备高效反射太阳光的能力，而且能够巧妙地减少吸收来自大气和高温地面的热辐射，从而实现低于环境温度的制冷效果。
这是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员李炜团队15日在国际学术期刊《科学》(Science)上发布的最新研究成果：一种角度非对称光谱选择性热发射器(AS发射器)。
研究人员设计了打破镜面对称性的锯齿光栅结构，其倾斜表面最外侧的Ag层可以有效抑制地面发射的热辐射，而其横向表面上的SiN层可以向天空发射光谱选择性热辐射，从而提供角度非对称的热辐射特性。
户外辐射制冷性能测试及数据分析图。(资料图)(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所供图)
为了验证AS发射器的全天候辐射制冷性能，该研究在晴朗的夏季进行了24小时连续的室外温度测量。在一整天中，AS发射器的表面温度始终低于环境温度。即使在炎热的正午，AS发射器仍然保持约2.5°C的亚环境辐射制冷性能，且相较于常规高性能辐射制冷器件和商用白漆分别低4.3℃和8.9℃。此外，该研究还展示了AS发射器在任意朝向下始终保持着亚环境辐射制冷性能。
科研团队指出，该研究攻克了竖直表面的日间亚环境辐射制冷，对辐射制冷的实际应用、节能减排具有重大意义。同时，突破了热辐射角度、光谱的跨波段协同调控能力，为操控热流和信息(如新型的高效冷却、加热、能量传输以及在空间光学系统中的高精度热控等)提供了崭新机遇。(完)
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