大熱天不怕生鮮蔬果變質,MIT 新型無電冷卻系統讓設備內部大幅降溫

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 31 日 18:35 | 分類 尖端科技 , 材料、設備 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


想像一下,炎炎夏天有一台設備放在戶外曝曬,沒有接上任何電源卻出現神奇的降溫功能,設備內溫度比外界環境還要低幾十度——這就是麻省理工學院團隊最新開發的無電冷卻系統。

秘密就在於靠輻射冷卻(Radiative cooling)達到這種效果。近幾年來,許多團隊都致力於利用輻射冷卻效應打造不用靠冷氣也能降溫的裝置,比如史丹佛大學工程師們開發一種反太陽能水冷卻器,利用輻射冷卻效應讓流經面板底下的水降溫,如果將面板安裝在建築物中,模擬表明可以讓該棟大樓夏天的空調用電量減少將近 21%。

而 1 年前,麻省理工學院團隊也開發了利用輻射冷卻效應的設備,但當時靠著金屬來遮擋陽光直射,現在這項最新無電冷卻系統的關鍵,在於一種由氣凝膠(aerogel)構成的特殊絕緣材料。

氣凝膠本身是一種輕質材料,隔熱性極佳,而團隊選用聚乙烯製成另一種新型氣凝膠,這種輕巧材料看上去就像棉花糖,一方面可阻擋高達 90% 以上的可見光,避免下方設備表面過熱,另一方面又能讓紅外光(熱能)自由傳遞,約 80% 紅外輻射可以向外發散,使它的冷卻效率比前一台設備還要好。

將這種絕緣隔層塗在金屬或陶瓷材料板後,金屬板可以冷卻與其相連的容器、或冷卻通過與其接觸的液體,從而使整個設備空間達到驚人降溫效果,在製冷功率不佳的偏遠地區,這種設備可用來防止生鮮蔬菜、水果等農產品於大熱天迅速變質。

而從理論上講,研究人員表示這種設備可以降溫高達 50℃,他們正在進一步優化系統,希望有朝一日可以應用到其他製冷設備,比如完全不用耗費電力的建築物空調。

新論文發表在《科學前沿》(Science Advances)期刊。

(首圖來源:麻省理工學院

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