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慧正資訊:斯坦福大學的科學家發明了一種涂料,可以使建筑物和房屋全年隔熱,從而顯著減少能源使用、成本和溫室氣體排放。
與目前的低反射涂料不同,斯坦福大學發明的這種涂料有多種顏色,并且有兩層分別涂上。一種是使用鋁片和超薄的紅外反射底層,另一種是使用無機納米顆粒的紅外反射底層。當太陽光的紅外光譜被地球表面吸收時,產生了地球49%的自然熱量。
在實驗中,這種新涂料在人工低溫條件下減少了約36%的供暖能耗。在人為變暖的環境中,冷卻所需的能源減少了近21%。在外墻和屋頂上進行了一年的模擬,結果顯示,在美國不同氣候區,一棟典型的中層公寓樓的供暖、空調和通風總能耗減少了7.4%。
該研究的資深作者——SLAC國家加速器實驗室材料科學與工程和光科學教授Yi Cui說:“如何減少人類生活和工作空間與周圍環境之間的熱交換正受到越來越多的關注,加強隔熱的新材料——比如窗戶的低輻射薄膜——正受到關注。”
這種絕緣涂料既可以涂在室外,也可以涂在室內。高達80%的高中紅外光被涂料反射,顏色層也反射一些近紅外光。
研究人員測試了白色、紅色、藍色、綠色、黃色、深灰色、橙色和紫色的顏料,在反射高中紅外光方面,這些顏料比相同顏色的傳統顏料好10倍。
該涂料還可用于冷藏運輸的卡車和火車車廂。
在各種情況下進行測試時,兩層都被證明具有防水性,可增強潮濕氣候下的穩定性,并且表面可以很容易地用濕布或水沖洗清潔。連續暴露于高溫(176華氏度)、低溫(-320.5華氏度)和高酸性和低酸性環境一周后,涂料的性能和美觀并未減弱。
該研究的合著者、斯坦福大學Geballe先進材料實驗室的博士后學者 Yucan Peng表示:“這兩層都可以噴涂到各種形狀和材料的吸收表面上,在許多情況下提供額外的隔熱層。”
該研究已發表在《美國國家科學院院刊》雜志上。
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