中美學(xué)者研發(fā)出新的玻璃涂料 涂在窗戶上可以降低室溫

【中玻網(wǎng)】10月8日，聯(lián)合國相關(guān)部門間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)布報告稱，大量證據(jù)表明，《巴黎協(xié)定》設(shè)定的控制升溫2℃的目標(biāo)已不再安全，更不用說按照目前的情況升溫可能會高達(dá)5℃。為了避免更大的負(fù)面影響，人類應(yīng)更快采取更大的減排行動，將21世紀(jì)地球升溫控制在1.5℃以內(nèi)。

　　聯(lián)合國計劃在2019年批準(zhǔn)一項新協(xié)議《Kigali Amendment》。它將進一步加強綠色倡導(dǎo)協(xié)議，即“削減”世界各地在冰箱、空調(diào)和其他產(chǎn)品中使用導(dǎo)致氣候變暖的氣體。

　　縱使空調(diào)不再添加氯氟烴（CFC），它運轉(zhuǎn)起來也要耗電并排放大量炙熱的氣體，加重炎夏的高溫困擾。麻省理工學(xué)院和香港大學(xué)的學(xué)者開發(fā)出了一種新型的窗戶涂料，希望通過物理手段來自動降低屋內(nèi)溫度，減少人們對空調(diào)的依賴。

　　這種窗戶涂料可以在32℃以下的環(huán)境中保持透明，當(dāng)氣溫超過這一界限時，它會自動呈現(xiàn)出如同磨砂玻璃一般半透明的質(zhì)感。通過這種變化，它能夠阻隔高達(dá)70%的太陽熱量，降低室內(nèi)溫度和空調(diào)負(fù)荷。

　　為了很大限度地阻止熱量，研究人員將大量直徑500納米的充水球體插入到了標(biāo)準(zhǔn)的聚合材料中。在大約29℃的環(huán)境下，球體開始收縮，擠出液體并迫使聚酯纖維靠得更近。這使得玻璃具有了磨砂外觀，在阻擋熱量的同時，保證室內(nèi)仍然可以獲得足夠的可見光。

　　為了測試該材料的作用，該團隊創(chuàng)建了一個小型實驗室并用太陽模擬器照射它。在正常情況下，太陽模擬器的炙烤使得室內(nèi)溫度升高到了39℃；在涂覆隔熱膜之后，室內(nèi)溫度降低到了34℃。研發(fā)人員介紹說，雖然這看起來似乎區(qū)別不大，但也會大大減少空調(diào)的電力消耗，進而減少煤電的污染。

　　這種薄膜的材質(zhì)類似于家用保鮮膜，因此可以很容易地應(yīng)用于任何窗戶�！斑@項研發(fā)的優(yōu)勢之一即是使用了常見材料，提高了產(chǎn)品的適用性，降低了制造難度�！毕愀鄞髮W(xué)機械工程教授尹曉波（音）說。研究人員還在調(diào)整薄膜的配方，嘗試進一步改善隔熱性能。目前該研究成果離大規(guī)模生產(chǎn)銷售還有一定距離。

　　通過為窗戶貼膜來降低室溫只是近年來眾多相關(guān)研究中的一例。今年7月有媒體報道稱，中國材料工程師開發(fā)出了一種新型窗戶涂料，這種新涂料既能夠調(diào)節(jié)溫度也能夠發(fā)電。

　　報道稱，華南理工大學(xué)材料學(xué)與工程學(xué)教授葉軒立的團隊研發(fā)出的涂層可以在允許光線照射的同時濾除紅外波長，并將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。這種涂料的材質(zhì)比上文所提到的“保鮮膜”材質(zhì)要復(fù)雜得多，制作難度也要更大。

　　這種涂料中含有半透明光伏電池，既可讓可見光穿過涂料，又可過濾掉能夠制熱的紅外線波長，讓建筑物對加熱和冷卻系統(tǒng)的依賴減少50%，還可讓建筑從太陽光的近紅外線中獲取能量。同樣，這一研究成果尚停留在實驗室層面，離大規(guī)模制造生產(chǎn)還有距離。