蝦蟹殼搖身變環保材質薄膜，不插電散熱降溫最多逾 7℃

炎炎夏日下，曝露戶外的金屬製品也曬得燙手，但根據清華大學動力機械工程學系陳玉彬教授團隊開發的一種新散熱薄膜與製程，能以環保材料、簡單設備與低成本達到不插電散熱降溫目標。

甲殼素又稱幾丁聚醣（Chitosan），含有大量胺基、可溶於弱酸，主要提取自蝦、蟹外殼，做為環保材料具備許多良好特性，如：無毒、生物相容、可分解，已被廣泛應用於醫療、食品、紡織等領域。

陳玉彬教授多年來致力於研究甲殼素的特殊光學、熱輻射性質，其團隊曾以此開發節能電致變色窗，可有效阻擋紅外光熱能進入室內，並解決電致變色裝置複雜且製程昂貴等問題；團隊也曾以甲殼素混合其他材料，開發檢測人體超聲波的熱敏水凝膠。

現在，陳玉彬教授團隊成功改善甲殼素鍍膜製程參數應用至金屬基板，開發出新的輻射散熱薄膜與鍍膜製程技術。

▲ 陳玉彬教授（右 2）團隊合影。（Source：國科會提供）

團隊表示，此鍍膜技術散熱功能與冷氣機相同，但前者無需消耗任何電力，工作原理利用特定波段紅外光讓熱量直接穿透大氣層傳導至宇宙，目前已成功在不同金屬、形狀、操作條件下降溫各個目標物。

團隊採用的電泳沉積法可快速鍍膜，製程不需高溫爐、真空室、潔淨室等特殊環境，但任意面積與形狀的金屬基板都能沉積，若以不銹鋼片為基板，鍍膜後可提升熱輻射放射量（散熱能力）高達 13 倍。

若將試片置於設計腔體上方，則日間平均可降低腔內熱源溫度 2.8 ℃，最大降溫達 7.1℃，有效達冷卻效果。

團隊舉例，新薄膜能應用在金屬儲存槽、金屬管線、鐵皮屋頂、大型車箱、貨櫃集裝箱等曝露在室外的各種金屬裝置上，而輻射冷卻材料選用來自可分解的生物廢棄物（蝦皮、蟹殼等），從製備、鍍膜到回收均無害於環境，大幅降低能源消耗與冷卻成本。

團隊表示，他們將持續精進整體結構設計、改良配方，希望開發適合工作站、伺服器等大型室內熱源的輻射冷卻薄膜，增加應用範圍，產生更大經濟效益。

（首圖來源：pixabay）