戶外輻射制冷性能測試及數(shù)據(jù)分析圖。(資料圖)(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所供圖)
中新網(wǎng)長春11月15日電 (記者 郭佳)制冷可以不消耗能源嗎？中國科學家通過一個發(fā)射器給出了肯定答案。這種發(fā)射器不僅具備高效反射太陽光的能力，而且能夠巧妙地減少吸收來自大氣和高溫地面的熱輻射，從而實現(xiàn)低于環(huán)境溫度的制冷效果。
這是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員李煒團隊15日在國際學術期刊《科學》(Science)上發(fā)布的最新研究成果：一種角度非對稱光譜選擇性熱發(fā)射器(AS發(fā)射器)。
研究人員設計了打破鏡面對稱性的鋸齒光柵結(jié)構，其傾斜表面最外側(cè)的Ag層可以有效抑制地面發(fā)射的熱輻射，而其橫向表面上的SiN層可以向天空發(fā)射光譜選擇性熱輻射，從而提供角度非對稱的熱輻射特性。
為了驗證AS發(fā)射器的全天候輻射制冷性能，該研究在晴朗的夏季進行了24小時連續(xù)的室外溫度測量。在一整天中，AS發(fā)射器的表面溫度始終低于環(huán)境溫度。即使在炎熱的正午，AS發(fā)射器仍然保持約2.5°C的亞環(huán)境輻射制冷性能，且相較于常規(guī)高性能輻射制冷器件和商用白漆分別低4.3℃和8.9℃。此外，該研究還展示了AS發(fā)射器在任意朝向下始終保持著亞環(huán)境輻射制冷性能。
科研團隊指出，該研究攻克了豎直表面的日間亞環(huán)境輻射制冷，對輻射制冷的實際應用、節(jié)能減排具有重大意義。同時，突破了熱輻射角度、光譜的跨波段協(xié)同調(diào)控能力，為操控熱流和信息(如新型的高效冷卻、加熱、能量傳輸以及在空間光學系統(tǒng)中的高精度熱控等)提供了嶄新機遇。(完)
