氣候變遷加劇,夏天變得更炎熱,許多人家都會開冷氣,這對台灣是稀鬆平常的事情,但國外的家庭不一定有冷氣,這時天氣太熱該怎麼辦?現在有種新的纖維素材料也許能派上用場。劍橋大學研究人員創造出一種新的薄膜,當暴露在陽光直射下時會變得更冷,有可能做為不需電力的空調替代品。
該薄膜使用被動日間輻射冷卻(PDRC)來散熱,而不會使周圍空氣變暖。纖維素是少數能進行 PDRC 的植物基化合物之一。研究人員從木材和其他植物來源中提取出「纖維素奈米結晶」(CNC),再將 CNC 分散在水中,讓懸浮液蒸發。蒸發過程產生一種靈活排列的晶體,可塗在白色乙基纖維素片上,形成雙層的彩虹色薄膜。
劍橋大學研究人員在 2023 年美國化學學會上展示這個實驗性薄膜,當薄膜放在陽光直射下,會比周圍空氣約低 7 ℉。一平方公尺的薄膜產生的冷卻功率超過 120 瓦,類似在沒有外部資源下再現家裡冷氣的製冷效果。如果建築物和車子的外部都覆蓋這種材料,有助於減少對傳統空調的需求。
纖維素薄膜的表面會反射可見光,和肥皂泡沫一樣,不需要添加顏料就能創造五顏六色的外觀,而顏料會降低材料的PDRC能力。這有助於應用在注重美學的應用,如住宅和汽車設計,也有可能模仿木質飾面,並擴大該薄膜的應用,這也是團隊人員下一個研究方向。
(首圖來源:Qingchen Shen)