冷却织物可阻挡炎热城市路面和建筑物的热量

2019 年 6 月,罗马尼亚布加勒斯特,炎热的一天

图片来源:LCV/Alamy

未来的城市居民可以穿着由新型凉爽面料制成的衣服来抵御炎热。

这种纺织品由塑料材料和银纳米线制成,利用辐射冷却原理(物体将热量辐射到太空的自然过程),旨在城市环境中保持凉爽。

该材料选择性发射 红外辐射 它位于可以逃离地球大气层的窄带波长范围内。同时,它还能阻挡太阳辐射和周围建筑物发出的红外辐射。

许宝俊 芝加哥大学的研究人员和他的团队设计了这种材料,旨在“试图阻挡一半以上的 [the radiation] 从建筑物和地面”,他说道。

一些降温织物和建筑材料已经依赖这种 辐射冷却原理但大多数设计都没有考虑太阳辐射或建筑物和人行道等结构的红外辐射。它们还假设材料会像屋顶上的面板一样水平朝向天空,而不是像人穿的衣服那样垂直朝向。

许说,“当你面对天空或空旷的田野等较凉爽的物体时”,这些设计效果很好。“然而,当你面对城市热岛时,这种情况很少见。”

许和他的同事设计了一种三层纺织品。内层由羊毛或棉等常见服装面料制成,中间层由可反射大部分辐射的银纳米线组成。

最上层由一种名为聚甲基戊烯的塑料材料制成,它不会吸收或反射大多数波长,但会发射窄带红外辐射。

在户外测试中,该纺织品比普通丝绸面料低 8.9°C (16°F),比发射大范围辐射的材料低 2.3°C (4.1°F)。在皮肤上测试时,该纺织品比棉质面料低 1.8°C (3.2°F)。

许说,从理论上讲,这种微小的温差可以使人体舒适地暴露在高温下的时间增加三分之一,尽管这还没有经过测试。

“让这种材料成为纺织品的实用材料总是很困难的,” 阿斯瓦斯拉曼 加州大学洛杉矶分校的研究人员补充说,这项研究很好地证明了辐射冷却的物理原理可以转化为可用的材料。他说,具有类似特性的其他材料也可以用于建筑物的垂直表面。

科学
DOI: 10.1126/science.adl0653

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2024-06-13 19:00:39
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