【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。
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。
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」。
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多餘的熱量排放到宇宙中！
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。
節省水資源 提高太陽能發電效率
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，摺合台幣15元、人民幣3塊多！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。
取代空調，清除廢熱，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。
責任編輯：楊麗海
