[新聞] 全不耗電耗水 華裔教授發明神奇薄膜 讓室溫猛降17℃消失
全不耗電耗水 華裔教授發明神奇薄膜 讓室溫猛降17℃
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神奇製冷薄膜研發項目的兩位主持人──科羅拉多大學伯德分校機械工程系教授楊榮貴(
右)、機械工程系兼材料科學和工程系副教授尹曉波(左)。(University of Colorado
Boulder)
【大紀元2017年09月23日訊】(大紀元記者陳潔雲綜合報導)過了三伏天,又迎秋老虎,
如果沒有空調,真不知炎熱的日子怎麼過。可總開著空調也不是辦法,耗電耗水不說,還
容易引起各種空調病,更何況有太多的人連電都用不起。
多數空調使用製冷劑製冷,耗電嚴重──就美國而言,目前6%的電力都用在空調上面。而
水冷式空調則對地下水資源破壞嚴重。《新紀元週刊》2010年曾報導,杭州的5萬台山寨
式水空調,按每台每小時抽出1噸地下水計,每年可耗掉4個西湖的蓄水量。
今年2月,美國科羅拉多大學伯德分校(University of Colorado Boulder)研究團隊在
《科學》(Science)雜誌上宣布,他們找到了替代空調的理想材料──一種「神奇薄膜
」。其最大的特點就是無需製冷劑、不耗任何電力和水力,就可以使建築和物體顯著變涼
。
這項發明發表後,國際主流媒體競相關注報導。令人驚喜的是,團隊以華裔科學家爲主,
兩位主持者均為華裔:楊榮貴教授任教於該校機械工程系;尹曉波則兼任該校機械工程系
、材料科學和工程系副教授,2015年曾獲美國國防高等研究計劃署(DARPA)新銳教授獎
。
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該項目兩位主持人──科羅拉多大學伯德分校機械工程系教授楊榮貴(右)、機械工程系
兼材料科學和工程系副教授尹曉波(左)。(University of Colorado Boulder)
將房屋餘熱輸送到外太空
這種比鋁箔厚一點(50微米)的薄膜,用TPX塑膠(正式名稱叫聚甲基戊烯)製成,看上
去就像巨大卷的保鮮膜。但將它置於顯微鏡下,會發現透明塑膠裡面混有許多玻璃微珠─
─直徑僅8微米,一面還鍍銀。如果鋪在屋頂上,銀面朝下,日光就會反射,而不會讓熱
量滲透。
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(University of Colorado Boulder)
但反射熱量只會讓屋子不熱,怎麼做到製冷呢?關鍵就在於玻璃微珠。所有的物體都會吸
熱和散熱,散熱是按照紅外線輻射形式。直徑約8微米的珠珠,可以把從下方建築物接收
到的熱量以波長8~14微米的紅外線形式發射出去,達到降溫效果,就是所說的「輻射冷
卻」。
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(University of Colorado Boulder)
對這個波長的紅外線,地球的大氣層幾乎不會進行反射、吸收和散射。由於地球和外太空
間有攝氏290度的溫差,這就像倒垃圾一樣把熱量排放到宇宙中,在降低室內溫度同時,
還緩解了地球的溫室效應!
這種薄膜的製冷效果也相當強勁。研究團隊預估,只需在屋頂鋪設20平方公尺,就足以在
室外攝氏37度時讓室內溫度保持在攝氏20度。研究作者之一──懷俄明大學土木和建築工
程學教授譚剛說,對獨棟房屋來說,只需放置一二十平方公尺,就足以讓全家度過清涼一
夏。
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(University of Colorado Boulder)
節省水資源 提高太陽能發電效率
熱電發電廠的製冷系統極大耗費水資源。(Photo courtesy USGS)
除了給建築物降溫,這種材料還能有效消除發電中發生的廢熱。熱電發電中,只有40%的
熱量用於發電,剩下的60%需要靠冷卻系統帶走,極大地耗費水資源。美國能源部去年向
該項目撥款300萬美元,以鼓勵這項研究。
此外,這種「神奇薄膜」還能防止太陽能電池板過熱,提高其發電功率並延長其壽命。據
研究主持人之一尹曉波教授介紹,只需將其鋪設在太陽能板上,就能提高1%~2%的發電功
率,「大規模使用會帶來很大不同」。
生成流程與成本接近普通塑膠
最重要的是,這種薄膜不僅降溫效果顯著,成本低得和塑膠差不多:用標準化流程生產,
每平方公尺只需半美元,折合台幣15元!發明者表示,這種薄膜和鍍銀表層都可成卷大規
模生產,流程並不複雜,可望在一兩年內投放市場。
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(University of Colorado Boulder)
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(University of Colorado Boulder)
取代空調,增加電力,這種薄膜的用場肯定還不止這些,你們還想把它貼哪裡?
華裔成果豐 「輻射冷卻」用處廣
值得一提的是,在此項發明之前的2014年,另一位華裔學者、史丹佛大學電機工程教授范
汕洄(Shanhui Fan)的研究團隊也曾在《自然》(Nature)雜誌展示利用「輻射冷卻」
原理的類似發明。這是一種直徑爲8英寸、含二氧化矽和二氧化鉿交疊層的奈米光子材料
,但離投入規模生產還有一段路要走。
2016年,范汕洄團隊還發明了一種成本低廉的奈米光子布料,同樣能以「輻射冷卻」方式
幫身體散熱,還能讓汗水穿透衣物蒸發掉。
http://www.epochtimes.com/b5/17/9/22/n9659809.htm
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「我是一名醫生,我用了30年的時間在研究怎樣幫助他人擺脫疾病的痛苦,
我再也沒有想到會用10年的時間來調查、研究醫生是怎麼去殺人的……」 !
一位軍醫10年調查出的活摘器官真相 畢業於中國第四軍醫大學航空醫學系,曾擔任航空
軍醫主任,汪志遠在《活摘——十年調查》紀錄片的開頭這樣講訴自己的經歷。
首映式最終版:https://www.youtube.com/watch?v=rY-g6vEusuw
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