这种彩虹闪光涂层可能有助于冷却未来的建筑

一种受木浆和肥皂泡启发的​​新材料可以反射阳光,同时保持比周围空气更凉爽。
Hand holding sheet of iridescent cellulose nanoncrystal film
这种新涂层将表面温度降低了高达 3 摄氏度。剑桥大学

一种新的、色彩缤纷的材料,部分由木浆和棉花制成,有一天在阳光照射下可以帮助降低建筑物温度。虽然已经存在利用白色或镜面饰面的类似薄膜,但最新变体提供了虹彩光泽,这在一定程度上归功于纤维素纳米晶体 (CNC) 和肥皂泡的特性。

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总的来说,大多数物体在吸收太阳的紫外线、红外线和可见光时都会升温。未被吸收的部分会作为可见光反射出去。话虽如此,一种称为被动日间辐射冷却 (PDRC) 的过程可以偶尔抵消由吸收光引起升温。当表面反射大量太阳光作为红外线而不会吸收其他东西时,就会发生 PDRC。这使得表面比周围空气凉爽许多度。最近,剑桥大学的研究人员发现,通过利用某些植物纤维素特性以及“结构色”来复制这种能力,结构色是由于光与表面厚度变化相互作用而产生的。这种能力最常见于肥皂泡,它们在不同厚度的表面上将光扩散到不同方向,从而产生万花筒般的图案。

正如New Scientist也指出的那样,给材料添加颜色颜料通常会增加它吸收的光量,从而增加热量。然而,当研究人员从植物中提取纤维素纳米晶体,然后将它们层叠在由乙基纤维素制成的反射板上时,他们能够利用其棱镜特性来制造红色、绿色和蓝色薄膜。即使有了新的色调,在阳光直射下,这些涂层仍比周围温度低约 3 摄氏度。 

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通过对乙基纤维素层进行额外实验,该团队还设法生产出具有各种纹理的多色薄膜,例如各种木纹和饰面。尽管新薄膜的耐用性仍有待提高,但其潜在用途最终可以扩展到建筑外墙、车辆和室内墙面涂料,作为替代空调装置的环保选择,而空调装置则以能源消耗和温室气体排放而臭名昭著。该团队正在美国化学学会年会春季会议上展示他们的最新成果,并希望继续他们的研究以改进材料的未来几代产品。 

 

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