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2020-12-10
记者9日从南京大学光热调控中心了解到，该中心研制出一款新材料，利用辐射制冷原理，能够实现低于环境温度5摄氏度至7摄氏度的制冷效果。相关成果近期发表在国际学术期刊《自然·纳米技术》上。
据论文共同第一作者、南京大学硕士生李朵介绍，新材料学名“聚合物纳米纤维（es-PEO）薄膜”，研究团队通过微观层面的分级设计，让材料能够高效地反射阳光，并通过辐射散热。
论文通讯作者、南京大学教授朱嘉说，以往受材料和制备工艺的限制，多数聚合物材料的辐射波段覆盖了整个中红外波段，在向外辐射热量的同时，材料自身也会吸收热量，因此散热效果不理想。
“我们发现，聚环氧乙烷（PEO）的化学键振动峰和热辐射的主要波段通道重叠。”朱嘉说，“通俗地讲，PEO材料能够让热量‘只出不进’。”
根据理论计算结果，团队设计了让PEO材料尽可能反射太阳光的微观结构，并通过改进传统静电纺丝工艺，采用“卷对卷”的纤维收集方式，制备出了宏观尺度的es-PEO薄膜。
“‘卷对卷’是在一卷薄塑料或金属上大量制备纳米级材料的工艺，类似于传统织物的生产过程，其最大特点是成本相对低且产量高。”南京大学光热调控中心博士朱斌介绍，测试显示，在日光照射下，es-PEO薄膜可以实现低于环境温度5摄氏度的制冷效果，在夜间则能够比环境温度低约7摄氏度。（陈席元）
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