香港初创公司研发神奇建筑物料走向国际市场

香港初创公司研发神奇建筑物料走向国际市场香港初创公司创冷科技凭借研发“无电制冷”建筑物料成功进入国际市场，物料可降温达摄氏30度的神奇效果，获迪拜、阿布扎比、菲律宾、马来西亚等多国大型建筑项目采用。最近该公司更把散热技术拓展至交通工具、布料等应用范畴。创冷科技行政总裁朱毅豪表示，散热物料亦可应用到玻璃膜，并已开始于交通工具试验，使用涂料及玻璃膜的巴士和电动车，车厢内温度分别可下降摄氏4.6度及3至5度。他补充，今年下半年还将会把技术运用到陶瓷、纤维布料，制成有制冷效果的衣服、布料等，拓展至B2C市场(企业对消费者)。朱毅豪称，公司庆幸获不少投资者支持，正进行A轮融资，今年将继续扩充，预计会由现时55人团队，增加至百人，亦计划于内地设瓷砖厂房，进行量产。朱毅豪的项目赢取TERA-Award等多个大型赛事奖项，获主办单位煤气公司提供应用场景，如把涂料应用于太阳能光伏板上，加强产电效能。

革命性的相变纳米油墨：建筑物和汽车中高能效气候控制的未来

革命性的相变纳米油墨：建筑物和汽车中高能效气候控制的未来新的油墨使用纳米技术来控制日常环境中的温度。资料来源：墨尔本大学MohammadTaha博士世界首创的"相变油墨"可以改变我们加热和冷却建筑物、家庭和汽车的方式--实现复杂的"被动气候"控制--已经被开发出来，具有帮助减少能源使用和全球温室气体排放的巨大潜力。由MohammadTaha博士领导的发表在英国皇家化学会《材料化学》杂志上的新研究记录了概念验证的"相变油墨"，该油墨使用纳米技术来控制日常环境中的温度。它们通过根据周围环境调整能够通过它们的辐射量来实现这一目的。Taha博士说，这些油墨可以用来开发涂层，以实现被动的加热和冷却，减少我们依赖能源创造来调节温度的需要。"人类使用大量的能源来创造和维持舒适的环境--加热和冷却我们的建筑物、住宅、汽车，甚至是我们的身体，"Taha博士说。"我们不能再只关注从可再生资源中产生的能源来减少我们对环境的影响。随着气候变化的影响成为现实，我们还需要考虑减少我们的能源消耗，作为我们提出的能源解决方案的一部分。通过对我们的油墨进行工程设计，使其对周围环境作出反应，我们不仅减少了能源支出，而且还消除了对控制温度的辅助控制系统的需要，这是一种额外的能源浪费。"被动式气候控制将实现舒适的生活条件，而不会不必要地消耗能源。例如，为了在冬季提供舒适的供暖，应用于建筑外墙的油墨可以自动转变，以便在白天让更多的太阳辐射通过，并在夜间提供更多的保温措施以保持温暖。在夏天，它们可以形成一个屏障，阻挡来自太阳和周围环境的热辐射。多功能的"相变油墨"是一个概念验证，可以层压、喷涂或添加到涂料和建筑材料中。它们还可以被纳入衣服中，在极端环境中调节体温，或用于创建大规模、灵活和可穿戴的电子设备，如可弯曲的电路、照相机和探测器，以及气体和温度传感器。Taha博士说："我们的研究消除了以前对大规模廉价应用这些油墨的限制。这意味着现有的结构和建筑材料可以被改造。随着制造业的发展，这些油墨可以在5到10年内进入市场。通过与工业界的合作，我们可以扩大规模并将它们整合到现有的和新的技术中，作为解决世界气候变化能源挑战的整体方法的一部分。这种材料的潜力是巨大的，因为它可以用于许多不同的目的--比如防止笔记本电脑电子产品的热量积聚或汽车挡风玻璃上。但这种材料的好处是，我们可以调整它的吸热特性以适应我们的需要。目前，一种不同类型的相变材料已被用于制造智能玻璃，但我们的新材料意味着我们可以设计出更智能的砖块和涂料。这种新的纳米技术可以帮助改造现有的建筑物，使其更有效率。这对环境更有利，对未来也是可持续的"。这一突破是通过发现如何修改"相变材料"的主要成分之一--氧化钒（VO2）实现的。相变材料使用触发器，如热或电，以创造足够的能量，使材料在压力下自我转化。然而，相变材料以前需要被加热到非常高的温度，才能激活其'相变'特性。Taha博士说："我们利用我们对这些材料是如何组合在一起的理解来测试我们如何能够触发绝缘体到金属（IMT）的反应，在这种情况下，材料基本上作为一个开关，阻止热量超过一个特定的温度--接近室温（30-40oC）。下一步工作将涉及将墨尔本大学的专利研究推向生产。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353257.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353257.htm

AI协助设计一种透明的窗户涂料 可在不使用能源的情况下冷却建筑物

AI协助设计一种透明的窗户涂料可在不使用能源的情况下冷却建筑物这种窗膜（左上角用手指拿着）通过允许可见光进入，同时反射不可见的红外线和紫外线，并将热量辐射到外太空，使房间保持明亮和凉爽。资料来源：改编自ACS能源通讯2022，DOI:10.1021/acsenergylett.2c01969根据以前的研究估计，冷却占全球能源消耗的15%左右。这种需求可以通过一种能够阻挡太阳紫外线和近红外光的窗户涂层来降低。这些是太阳光谱中人类不可见的部分，但它们通常通过玻璃来加热一个封闭的房间。如果涂层以穿过大气层进入外层空间的波长从窗户表面辐射热量，能源的使用甚至可以进一步减少。然而，很难设计出能同时满足这些标准的材料，同时还能传输可见光，这是需要的，这样它们就不会干扰视线了。EungkyuLee、TengfeiLuo及其同事着手设计一种"透明辐射冷却器"（TRC），它可以做到这一点。该团队用AI构建了计算机模型，TRCs由普通材料（如二氧化硅、氮化硅、氧化铝或二氧化钛）在玻璃底座上交替形成的薄层组成，上面有一层聚二甲基硅氧烷薄膜。他们使用机器学习和量子计算指导的迭代方法来优化层的类型、顺序和组合，量子计算使用亚原子粒子来存储数据。这种计算方法比传统计算机更快、更好地进行优化，因为它可以在几分之一秒内有效地测试所有可能的组合。这产生了一种涂层设计，在制造时，除了市场上最好的商业减热玻璃之一外，还击败了传统设计的TRC的性能。研究人员说，在炎热、干燥的城市，与传统窗户相比，优化的TRC可能会减少31%的冷却能源消耗。他们指出，他们的发现可以应用于其他领域，因为TRC也可以用在汽车和卡车的窗户上。此外，该小组的量子计算支持的优化技术可用于设计其他类型的复合材料。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331631.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331631.htm

世界上最白的材料有多白？反射掉98.1%的太阳光，或取代空调

世界上最白的材料有多白？反射掉98.1%的太阳光，或取代空调VantablackSurreyNanoSystems目前世界上最黑的材料是Vantablack，这个材料能够吸收99.96%的可见光，所以几乎没什么光线能够反射回我们眼睛，看起来相当黑，同时它也很热，只是由于它的导热性非常好很难感受到更加温暖而已。那么，你知道世界上最白的材料有多白，它又有多凉爽吗？最新反射冷却涂料相较于最黑的黑色，目前市面上的白色其实远无法达到过高的反射能力，因为材料吸收太阳光要比反射太阳光要容易得多。Vantablack是已经投入商用的材料，而那些投入商用的白色材料，对太阳光的反射能力其实通常只能达到80%-90%之间。2021年的时候，普渡大学的科研团队研发了一种新材料，它对阳光的反射能力最多能够达到98.1%，这个反射能力让它显得很白，被吉尼斯世界纪录评为世界上最白的材料。这个材料就是对应Vantablack研发的，就像Vantablack被用于吸收热量一样，研究人员希望通过这种超反射白色作为涂料来达到冷却的效果。这种通过反射冷却的材料被称为反射冷却涂料，目前市面上其实是有类似材料的，比如二氧化钛涂料，这种涂料也很白，涂上它有减缓升温的效果。二氧化钛相对于二氧化钛涂料，新研发的反射冷却涂料还有一个功能，就是它能够对周围环境起到降温的效果，就像空调的效果一样。而且实验室的数据显示，即便是在最热的地方，房子外面涂上它后，都能节省70%-80%的空调电费。那么这个新材料到底是什么呢？为什么有降温的效果呢？在继续了解新涂料之前，我们需要了解一个知识点，就是为什么材料被阳光照射后，它会升温？很多人可能都知道这是太阳辐射的效果，辐射导致材料分子运动，最终表现出来就是变热。由于黑色能够吸收更多的太阳辐射，所以它通常更容易被加热，而白色会反射掉一些辐射，所以它更不容易被加热。图：可见光在整个电磁波谱中的范围但是很多人可能不知道的是，我们看起来白色的材料其实并不代表它就能通过反射光线来达到不升温的效果。因为只要材料反射掉足够多的可见光，我们的眼睛看起来就会是白色的，而反射掉可见光不代表它不会吸收太阳辐射，可见光只是电磁波谱中很小的一部分而已。其实，对于大部分材料而言，真正导致它们被加热的也不是可见光波长范围的电磁辐射，而是长波——红外线部分的波长才是导致材料变热的主要原因。因为长波或红外线部分的电磁辐射与材料中的分子更容易产生良好的共振，从而使它们开始运动，进而变热。这个世界上最白的材料其实是硫酸钡（BaSO4），它是天然存在的矿物重晶石，人们很早就开始利用它作为颜料了，我们很多美白的化妆品里都有它。但是这次研究发现，通过调节硫酸钡的大小和浓度，可以让它反射和散射掉不同波长范围的电磁辐射。至于什么尺寸范围的硫酸钡颗粒最适合作为反射冷却涂料，报告中都没有提到过，估计是商业机密吧，因为这个涂料他们是希望投入商用的。总之，通过浓度和大小的调节，他们得到了一个最佳效果——能够反射掉98.1%的太阳光（不仅仅是可见光），只有大约1.9%的太阳辐射会被材料吸收。最重要的是，这个材料还有散射红外线热量的能力，所以它有能力冷却到周围环境温度，这点是现在最常用的二氧化钛白色涂料，以及其它几乎所有白色涂料所没有这个效果。该团队现在已经将新研发的材料——特定尺寸和浓度的硫酸钡用于油漆涂料，它们选择的油漆介子是丙烯酸，据信两者以6:4的比例调和效果最好（硫酸钡太少反射效果差，而太多油漆效果变差），这种涂料可以用作可降温的反射冷却涂料。该研究的作者通过计算得出，如果一个92.9平方米（1000平方英尺）的屋顶全部涂上这种涂料后可以产生10千瓦的冷却功率，这比大多数家庭使用的空调更强大。图：右边是在红外图像显示，涂了硫酸钡涂料的部分比周围冷许多而在现场测试中，该团队发现这种材料的喷漆表面始终比环境温度低至少4.5摄氏度，平均冷却功率为每平方米117瓦，不过在隆冬时节也会保持这种状态。对于大部分人和大部分地区而言，只要将房屋的外土气换成这种涂料，夏天基本可以完全不用开空调了。自20世纪70年代以来，科学家们就一直在寻找被动辐射冷却的方法，但到目前为止，硫酸钡的特定尺寸和浓度是最好的，最重要的是这种材料其实还比较便宜，毕竟天然存在。但是，也有很多科学家对这项研究提出质疑，因为作为涂料它必须禁得住世界的考验，必须在足够长的时间内保证自己不被污垢污染，不然它将失去效果，很明显这个科学团队目前还没有给出相应的使用数据。不管怎么样，现在减少空调的使用已经迫在眉睫，因为空调使用一直都在加速气候危机，而反射冷却涂料在对抗气候危机方面确实还不错，至少是个不错的方向，它非常节能。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370983.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370983.htm

中科院研发的选择性增温薄膜可以保护农作物和基础设施免受寒夜侵袭

中科院研发的选择性增温薄膜可以保护农作物和基础设施免受寒夜侵袭地球的大气层对某些红外线波长（即热能）是透明的，这意味着它们可以直接穿过大气层，进入极度寒冷的太空。科学家们正在利用这一现象为建筑物开发辐射冷却系统，但这也是地表温度在一夜之间急剧下降的原因。这些温度波动以及霜冻和露水等后续影响会损坏农作物、电线以及其他暴露在自然环境中的设备和基础设施。主动升温通常需要使用加热器，这不仅消耗能源，还会对环境造成巨大影响。但在一项新的研究中，中国科学院的科学家们创造了一种被动工作的辐射供暖系统。研究小组创造了一种纳米光子薄膜，它可以选择性地反射和吸收不同波长的光，从而最大限度地为所覆盖的物体提供温暖。关键在于反射大气透明的8至14微米范围内的波长，同时吸收5至8和14至16范围内的波长（辐射波段）。这种薄膜由五层超薄的锗和硫化锌交替制成。这些材料在透明窗口的反射率为0.91，在辐射波段的吸收率为0.7。在室外测试中，薄膜成功地使覆盖表面比反射所有波长的表面保暖2.1°C（3.8°F），比吸收所有波长的表面保暖4.4°C（7.9°F）。这听起来像是毯子或其他基本覆盖物可以解决的问题，但研究小组表示，这种技术在保护易受损伤的表面和物体方面要有效得多。此外，如果将这种技术安装在建筑物上，就能使建筑物在一夜之间保持舒适的温度，同时还能节省一大笔能源费用。这项研究发表在《光：科学与应用》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398349.htm

新型辐射冷却织物可抵御城市高温

新型辐射冷却织物可抵御城市高温目前已有一些织物和建筑材料能利用辐射制冷（物体以中红外辐射形式向外释放热量）原理来降温，但这些材料大多只考虑了来自太阳的辐射，而没有考虑城市建筑物和路面发出的红外线辐射。新开发的织物同样利用了辐射制冷原理。它可以选择性地发出能逃离地球大气层的红外辐射，同时还能阻挡太阳辐射和周围建筑物发出的红外辐射，从而让人在“城市热岛”环境中保持凉爽。这种织物分3层：内层由羊毛或棉等常见服装面料制成；中层由银纳米线制成，能反射大部分阳光辐射；外层是由一种名为聚甲基戊烯的塑料材料制成，这种材料对大多数波长既不吸收也不反射，但会发射一小段红外辐射。室外测试显示，这种织物的温度比普通丝绸低8.9℃，比宽带发射型织物低2.3℃。在皮肤上测试时，这种织物的温度比棉织物低1.8℃。研究人员表示，从理论上讲，这种微小的温度差异可能使人在暴露于高温下仍感觉舒适的时间增加。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435223.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435223.htm