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Physical science
辐射制冷是近年来的研究热点之一。利用大气层在中红外波段的透明特性，人们可以将地表热量转移到太空。基于这种机制，在夜晚环境中，研究者们可以很容易实现制冷效果。而在白天，由于太阳光的照射，低于环境温度的制冷尤为困难。因此，在近几年的研究中，科学家提出了各种高级热辐射材料和系统来抑制热辐射体对太阳光的吸收。然而，为了得到100W/m2左右的辐射制冷功率，之前的大多数工作需要舍弃太阳光高达1000W/m2的能量。因此，如何进一步提升其制冷效率，最大化该系统的能量利用率成为了一个关键问题。
近日，由纽约州立大学布法罗分校甘巧强教授领导的团队在Cell Press细胞出版社期刊Cell Reports Physical Science上发表了一篇题为“Hybrid concentrated radiative cooling and solar heating in a single system”的新研究，他们报道了集辐射制冷与光热转化为一体的新型装置。该工作突破了传统辐射制冷只能使用单面热辐射的局限，通过制备的选择吸收镜耦合薄膜双面的热辐射，实现了14度的降温以及超过270W/m2的局部制冷功率。与此同时，通过选择吸收镜吸收太阳光并转化为热能，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

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学校坚持“德育为首，全面育人，内造素质，外塑形象”办学方针，对学生实行全员育人、全员管理；遵循“专业企业有机接轨、技能技术相互融通”的职教理念，旨在与广大科研人员深入分享该研究成果以及一些未来的展望，点击“阅读原文”或识别下图二维码阅读英文原文。
▲图1. 双面辐射制冷与太阳能集热一体机《Cell Reports Physical Science》2021年2月24日封面文章。
选择吸收镜的合成与表征
本文研究者通过实验提出了一种双面辐射制冷的系统。如图2所示，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

学校在注重对学生职业意识和专业技能培养的同时，还特别注重培养学生的职业道德，使学生在学校既能学技术、学本领，又能学做人，逐渐成为一个技术精湛、道德高尚的有用人才，该团队通过共溅射银与二氧化硅颗粒的方式制备了多层薄膜。由于渐变的折射率特性，该薄膜材料在可见波段呈现强烈吸收，并在中红外波段表现出高反射，实现了选择性吸收的特性。▲图2. 共溅射蒸镀的选择吸收膜以及其光学特性。
室内模拟辐射制冷实验
如图3所示，该团队利用选择吸收镜搭建了双面辐射制冷系统，并在室内的模拟环境下对比测试了该系统的制冷效果：在以液氮为冷源的室内模拟环境中，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

学校坚持“德育为首，全面育人，内造素质，外塑形象”办学方针，对学生实行全员育人、全员管理；遵循“专业企业有机接轨、技能技术相互融通”的职教理念，双面系统可实现14°C的降温以及270W/m2的制冷功率，在单面系统的基础上近乎提升了一倍。▲图3. 双面辐射制冷系统以及其制冷效果测试结果。
户外环境的系统测试
为了验证该系统的有效性，该团队将双面装置放置于室外连续测试了24小时。如图4所示，在晴朗天气中，双面系统在阳光直射下最高实现了12°C的制冷效果。同时，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

一块好钢放在高压锅里十年也不会熔化，放在炼钢炉里则瞬间熔化！可见，环境决定事物变化的速度，由于反射镜对可见光的强烈吸收，双面系统可以同时将太阳能转化为热能，最大化能量的利用。▲图4. 双面系统的户外24小时制冷测试。
小结
本研究工作通过选择反射镜构建了双面辐射制冷系统，将垂直放置的辐射体两个表面的热辐射同时反射向天空，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

学生在轻松的气氛中津津有味不知不觉地吸纳大量的知识，并且印象深刻，所学知识经久不忘；师生之间交流默契，学生乐学，我校老师乐教，提升了制冷效果。与此同时，系统还高效地转化了太阳能，最大化能量的利用，为未来新型辐射制冷/太阳集热一体机系统的研究开发提供了新的思路。
相关论文信息
论文原文刊载于CellPress细胞出版社旗下期刊Cell Reports Physical Science上，点击“阅读原文”查看论文
▌论文标题：
Hybrid concentrated radiative cooling and solar heating in a single system
▌论文网址：
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(21)00023-0
▌DOI：
https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100338
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(编辑:莱阳制冷维修培训学校)