|
雖然太陽黑子活動漸漸變弱，而讓地球即將進入「無黑子」的低溫狀態，卻也因地球處於溫室效應中，讓炎熱的夏天氣候，依然讓人難以忍受。當溫度又破歷史新高時，接著傳來的通常是，身體無法負荷被熱死的訊息。環境的變遷不免讓人擔心，有些地區的人民甚至用不起電或沒電可用。以美國為例，６％的電力都用在空調上，而水冷式空調則對地下水資源嚴重破壞。不環保的空調，加重溫室效應的產生，不僅耗電耗水外，還容易引發人體空調病。當這個世界的經濟、人文、環境、天氣等正以祂的意識在進行著物競天擇的同時，我們又該用什麼樣的態度去尊重這一切，為未來創造後代子孫可以生活的環境條件。 2017年2月美國科羅拉多大學波德分校華裔科學家楊榮貴（Ronggui Yang）和尹曉波（Xiaobo Yin) 研究團隊發表於國際期刊「科學」（Science）的報告，他們找到了替代空調的理想材料，那是一種「神奇薄膜」，只需將要降溫的物品用薄膜包裹，就可達到降溫效果。其最大的特點就是無需製冷劑、不耗任何電力和水力，就可以使建築和物體顯著變涼，而且冷卻效果強勁成本低廉。 這種散熱塑膠薄膜，為可重複使用的綠色環保材料，每平方公尺最多只需台幣１５元，本身可回收再利用的循環創造綠效能，夏天使用；冬天去除，除了改變生活造福人類外，也創造了更多就業機會與新商機。 就是這個「光」，讓紅外線成功熱散到宇宙中所有的物體都會藉由光子吸收能量來「激發」分子或電子，並以不一樣的波長輻射發射出去。地球的溫室氣體就是吸收太陽光所釋放的紅外線光能量才變熱，唯獨８～１４微米這個頻段波長的「中紅外線」（所謂「大氣窗」）是沒辦法吸收的，地球大氣層對於這個波長的紅外線幾乎視為透明，不會進行反射、吸收和散射。藉由這個特定頻段，將紅外線光輻射回宇宙中降溫，熱氣不被鎖在大氣中，這是這神奇薄膜最初概念。
神奇薄膜的誕生
2014年，史丹佛大學電機工程教授范善輝（Shanhui Fan）的團隊，就是利用這個「輻射冷卻」的概念，設計出可以不吸收可見光，卻又能輻射出中、長紅外線的材料，那是以半導體製程的鍍膜技術，創造出一種含有二氧化矽（玻璃）和二氧化鉿（Hafnium dioxide）交疊的奈米光子材料薄膜。當時此薄膜可以反射幾乎所有的光，而且能同時輻射出很多「中紅外線」，使接觸物表面冷卻達5℃。不過此發明需在無塵室製作，面臨成本超高及無法量產的問題。 科羅拉多大學材料科學家尹曉波，發現這個論文特性，於是計算出冷卻關鍵為玻璃微珠的直徑，當直徑８微米（比紅血球稍大）的玻璃珠，與一種透明塑料原料TPX（聚甲基戊烯）混合後，製成３００毫米寬的薄膜，並且在底面鍍銀，有如鏡子般可反射所有可見光，即使在大太陽下曬，熱量也不會滲透，同時，薄膜裡的玻璃珠能讓中紅外線輻射量大增，把吸收接觸物體的熱量輻射出去，這些熱能完全不會被空氣吸收，能一直傳到外太空而消散，達到降溫的效果。而排回到外太空的熱能，一點也不會影響即破壞原有環境。 這種薄膜冷卻效應相當強勁，以美國一棟普通房子的屋頂鋪設20平方米這種薄膜，在室外溫度達37℃時可把室內溫度保持在20℃。 尹曉波教授提到：對於這個熱量出得去就進不來的單向閘門，在冬天就需要有一個控制系統，讓它不發揮作用。目前，他們的研究團隊在進行二次開發，讓降溫材料可以像空調一樣，什麼時候需要製冷就打開，不需製冷就關掉，甚至製冷的多少也可控制。這需要在降溫薄膜的基礎上增加其它控制設備，如冬天時反過來，使熱量進得來出不去。雖然較不可能實現零耗電，但是肯定會比空調節能。 目前已可連續生產接近半米寬的薄膜，更擴大化的生產希望一到兩年之內將可投放到市場。研究首席作者羅曼表示，一個溫暖的世界需要無需動力的冷卻技術。「對所有發展中國家而言，光子輻射冷卻不僅能迎合城市地區不斷暴漲的空調需要，還能在某些農村地區實現離網冷卻。」 儘管它仍是非常年輕的科技，但相信未來，這種技術可幫助減少對電量的需求。降低電力的負載。 延伸閱讀：www.k5news68.com - 新聞稿有效日期，至2017/12/31為止
聯絡人 ：卓晴晴
聯絡電話：033316786
電子郵件：mos676767@yahoo.com.tw
 上一篇：Visa未來支付調查: 手機還是錢包? 六成以上民眾出門先帶手機
 下一篇：Dialog推出首款Nanopower PMIC
|
