我國(guó)研制出聚合物納米纖維薄膜能實(shí)現(xiàn)快速顯著降溫

2020-12-10 11:09:45來(lái)源：新華網(wǎng)

記者9日從南京大學(xué)光熱調(diào)控中心了解到，該中心研制出一款新材料，利用輻射制冷原理，能夠?qū)崿F(xiàn)低于環(huán)境溫度5攝氏度至7攝氏度的制冷效果。相關(guān)成果近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》上。

據(jù)論文共同第一作者、南京大學(xué)碩士生李朵介紹，新材料學(xué)名“聚合物納米纖維(es-PEO)薄膜”，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)微觀層面的分級(jí)設(shè)計(jì)，讓材料能夠高效地反射陽(yáng)光，并通過(guò)輻射散熱。

論文通訊作者、南京大學(xué)教授朱嘉說(shuō)，以往受材料和制備工藝的限制，多數(shù)聚合物材料的輻射波段覆蓋了整個(gè)中紅外波段，在向外輻射熱量的同時(shí)，材料自身也會(huì)吸收熱量，因此散熱效果不理想。

“我們發(fā)現(xiàn)，聚環(huán)氧乙烷(PEO)的化學(xué)鍵振動(dòng)峰和熱輻射的主要波段通道重疊。”朱嘉說(shuō)，“通俗地講，PEO材料能夠讓熱量‘只出不進(jìn)’。”

根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了讓PEO材料盡可能反射太陽(yáng)光的微觀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)靜電紡絲工藝，采用“卷對(duì)卷”的纖維收集方式，制備出了宏觀尺度的es-PEO薄膜。

“‘卷對(duì)卷’是在一卷薄塑料或金屬上大量制備納米級(jí)材料的工藝，類似于傳統(tǒng)織物的生產(chǎn)過(guò)程，其最大特點(diǎn)是成本相對(duì)低且產(chǎn)量高。”南京大學(xué)光熱調(diào)控中心博士朱斌介紹，測(cè)試顯示，在日光照射下，es-PEO薄膜可以實(shí)現(xiàn)低于環(huán)境溫度5攝氏度的制冷效果，在夜間則能夠比環(huán)境溫度低約7攝氏度。(記者陳席元)

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