我们正面临着致命的第二十二条军规。随着世界变得越来越热,人们开大了空调。 当他们打开空调时,世界变得更热。 等等。 等等。
如果看起来无法摆脱这种悲观、双赢的局面,请振作起来:美国和中国科学家开发的一项新技术确实可以在黑暗中照亮一盏灯——而且不仅仅是任何黑暗,而是整个世界。看似无尽的空间冰冷空虚。
斯坦福大学的研究人员发明了一种新型太阳能电池板技术它不仅可以收集太阳光并将其转化为电能(就像传统电池板一样),而且还可以同时将多余的热量发射到太空中。
“我们建造了第一个设备,有一天可以通过控制光的两种截然不同的特性,在同一地点同时产生能源和节省能源。”解释电气工程师、新研究的高级作者 Shanhui Fan。
(洛杉矶·西塞罗)
Fan所说的原理叫做辐射冷却,其中一个物体(任何物体,包括建筑物,甚至您自己的身体)都会以红外光的形式散发热量。
当物体这样做时,它们同时失去热量通过热辐射过程,但是虽然这种现象似乎是一种很好的取代地球即将面临的高温问题,有一个问题:并非所有散发的热量都会逸出大气层并进入太空。
“把大气想象成地球周围的一张大毯子,”研究人员之一、前斯坦福大学教授、现为中国东南大学教授的陈震说道。快公司。
“这条毯子不允许热量轻易地从地球传递到寒冷的宇宙。但是,如果你想这样想的话,毯子上有一些‘洞’,热量可以通过这些‘洞’辐射到外太空。”
研究人员开发的新原型是将辐射冷却装置与传统太阳能电池板相结合的首次尝试,创造了一种既吸收阳光又向天空发射红外光的混合技术。
该装置由一个传统的太阳能吸收器阵列组成,其大小约为光盘(如果你还记得的话),它位于一个类似的圆形辐射冷却器上方,该冷却器由封闭在真空中的氮化硅、硅和铝层制成。
这个想法是太阳能电池板对红外线是透明的,因此虽然它应该吸收大部分太阳光,但红外光(具有波长在 8 至 13 微米之间)穿过它并可以发射到太空中——至少在某种程度上它可以穿过大气“洞”。
在测试中,该设备基于团队早期的辐射冷却创新2014年和2015年– 概念验证取得成功,底层(辐射冷却器)记录的温度低于环境空气温度和太阳能电池板的温度。
(陈等人/焦耳)
“这表明热量从底部向上辐射,穿过顶层并进入太空,”陈在一份报告中解释道。陈述,尽管在这种双重用途的太阳能电池板安装在世界各地的屋顶上之前还有很多工作要做。
首先,该团队原型中的太阳能电池板实际上并没有产生电力的功能,这是研究人员要解决的下一个问题:开发具有不会阻挡红外光的元件的工作太阳能电池,使其无法大胆地到达没有红外光的地方。一个已经过去了。
一旦克服了技术障碍,天空就不再是限制。
“人们普遍认为太阳是大自然为地球上的人类提供的完美热源,”陈说。
“人们很少认识到大自然也为人类提供了外太空作为完美的散热器。”
研究结果报告于焦耳。