Synligt gennemsigtig strålingskøler under direkte sollys

Siden klimaaftalen fra Paris trådte i kraft i 2016, 121 lande har lovet at blive CO2-neutral i 2050, da verden forsøger at reducere sit brændstofforbrug. Den koreanske regering afslørede sin 2050 CO2 neutrale strategi den 7. december, 2020 og erklæret Carbon Zero, gøre overgang til ny og vedvarende energi til et samtaleemne. For nylig, et fælles forskerhold fra POSTECH og Korea University udviklede et strålingskølende materiale, der kan reducere energiforbruget ved selektivt at reflektere eller transmittere sollys.

Et forskerhold ledet af professor Junsuk Rho, Ph.D. kandidat Minkyung Kim, og Dr. Dasol Lee fra POSTECHs afdelinger for maskinteknik og kemiteknik, og et team ledet af professor Heon Lee og Soomin fra Institut for Materialevidenskab og Engineering ved Korea University har sammen udviklet en gennemsigtig strålingskøler, der transmitterer synligt lys, mens den reflekterer nær-infrarødt lys, og udstråler varme i det atmosfæriske vindue, hvor bølgelængdeområdet er mellem 8 og 13 mikrometer (μm). Anerkendt for sin betydning, denne undersøgelse blev vist som forsidepapiret til det seneste nummer af Avancerede optiske materialer .

Radiativ køling er en teknologi, der sænker temperaturen på et objekt ved at absorbere mindre energi fra solen og udsende strålevarme. Konventionelle strålingskølematerialer, der hidtil er udviklet, har været begrænset til transparente emittere, der transmitterer alt lys under direkte sollys og uigennemsigtige strålingskølere, der reflekterer al solenergi. For det, gennemsigtighed er en vigtig egenskab i praktiske anvendelser af strålingskøling, men det transmitterede sollys fanget i et indre rum er generelt hovedårsagen til den stigende temperatur.

Det fælles forskerhold fokuserede på at udvikle en gennemsigtig strålingskøler til at løse dette problem. Ved at drage fordel af lysets egenskaber, forskerne foreslog et materiale, der kan transmittere synligt lys, reflekterer nær-infrarødt lys, og udsender melleminfrarøde stråler.

Det strålingskølende materiale udviklet af forskerne i denne undersøgelse udviser både gennemsigtighed og strålingskølende effekt ved selektivt at reflektere nær-infrarødt lys. I et udendørs tageksperiment, forskerne fandt ud af, at den indvendige temperatur i det højabsorberende kammer i køleboksen blev sænket med 14,4 °C, og selve materialets temperatur blev sænket med 10,1 °C, selv når maling blev påført.

"Den strålingskøler, der er udviklet denne gang, kan bruges som et vindue i en bygning eller et observatorium, der skal bevare gennemsigtigheden, eller som et vindue i en forlystelse eller et køretøj, " forklarede professor Junsuk Rho fra POSTECH. "Den kan endda tage farve, fordi den bevarer sin kølende effekt, når den påføres maling."