最近天氣炎熱，走在大馬路上就像進(jìn)入了燒烤模式。大家都直呼：“命是空調(diào)給的。”但是，空調(diào)連續(xù)開機也帶來了很多問題，比如：耗電量飛升！那么有辦法解決嗎？美國科羅拉多大學(xué)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，而這種材料的主要發(fā)明人之一尹曉波還是南京大學(xué)畢業(yè)的蘇州人。
這個降溫“神器”怎么用？
夏天用它來貼在房頂上，直接降溫一二十?dāng)z氏度；
把它包在電腦、手機上，不會過熱了；
夏天用它做衣服，就是真正的“空調(diào)服”
是不是很神奇？
尹曉波（左）和楊容貴展示降溫薄膜
每年一到夏季，降溫就成了大問題。現(xiàn)在最有效的降溫方法是開空調(diào)，不過空調(diào)不僅費錢費電，還會增加溫室氣體排放。科羅拉多大學(xué)的尹曉波和楊容貴在《科學(xué)》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(chǎn)，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(zhuǎn)化為特定波長的紅外線，然后就可以把它們永久“扔”進(jìn)宇宙。
尹曉波和楊容貴并非這項技術(shù)的首創(chuàng)人。斯坦福大學(xué)的華裔科學(xué)家范善輝于2014年就報告了一種采用輻射冷卻技術(shù)降溫的材料，并于2016年12月在國際學(xué)術(shù)權(quán)威刊物《自然通訊》雜志發(fā)表論文，表示這種材料至少可以使物體溫度比環(huán)境溫度下降33攝氏度，在陽光照射期間，最高可降低42攝氏度。范善輝的技術(shù)是在玻璃表面加上多層涂層，把導(dǎo)熱的紅外光直接輻射進(jìn)太空，并且不會加熱空氣，但是，這種設(shè)備還無法實現(xiàn)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(chǎn)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(shè)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(guān)鍵還在于薄膜上添加的小玻璃珠。
調(diào)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(jìn)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(jìn)”太空。
這種薄膜冷卻效應(yīng)相當(dāng)強勁。研究小組估計，在美國一棟普通房子的屋頂鋪設(shè)20平方米這種薄膜，就足以在室外溫度達(dá)37℃時把室內(nèi)溫度保持在20℃。
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。
尹曉波教授說：“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。”
尹曉波教授的團隊正在進(jìn)行二次開發(fā)，“讓降溫材料變成一個像空調(diào)系統(tǒng)一樣，什么時候需要制冷就打開，不需要制冷可以關(guān)掉，甚至制冷的多少也可以控制。”這需要在降溫薄膜的基礎(chǔ)上增加其它控制設(shè)備，比如在冬天時讓它反過來，使熱量進(jìn)得來出不去。雖然這樣做不可能實現(xiàn)零耗電，但是肯定會比空調(diào)節(jié)能。
尹教授坦言目前還沒有任何的應(yīng)用實例，但由于材料成本低，制作工藝不復(fù)雜，在大規(guī)模生產(chǎn)方面并沒有很大的障礙。現(xiàn)在他們已經(jīng)可以生產(chǎn)接近半米寬的薄膜，并且是連續(xù)生產(chǎn)，更擴大化的生產(chǎn)是一點問題也沒有。
尹曉波教授說，他們的團隊正準(zhǔn)備在國內(nèi)進(jìn)行制造業(yè)的開發(fā)，幾個月前也有了早期企業(yè)的建立。他表示：“我們在全力以赴做這件事情，希望一到兩年之內(nèi)可以將材料投放到市場。”等到這種降溫“神器”走進(jìn)千家萬戶，也許以后再到夏季老天“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(dān)心了。
