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中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所研究員李煒團隊提出一種無須消耗能源即可完成制冷的新策略，可大幅節(jié)約能源并減少溫室氣體排放。11月15日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》。研究人員設(shè)計出一種角度非對稱光譜選擇性熱發(fā)射器（以下簡稱AS發(fā)射器），其不僅具備高效反射太陽光的能力，還能夠巧妙減少吸收來自大氣和高溫地面的熱輻射，從而實現(xiàn)低于環(huán)境溫度的制冷效果，即日間亞環(huán)境輻射制冷。具體來說，研究人員在設(shè)計上打破鏡面對稱性的鋸齒光柵結(jié)構(gòu)，傾斜表面最外側(cè)的鍍銀層可以有效抑制地面發(fā)射的熱輻射，橫向表面上的陶瓷層則可以向天空發(fā)射光譜選擇性熱輻射，從而提供角度非對稱的熱輻射特性。為了驗證AS發(fā)射器的全天候輻射制冷性能，研究人員在晴朗的夏季進行了24小時連續(xù)室外溫度測量，發(fā)現(xiàn)AS發(fā)射器的表面溫度始終低于環(huán)境溫度。即使在炎熱的正午，AS發(fā)射器仍然保持比環(huán)境溫度低約2.5攝氏度的亞環(huán)境輻射制冷性能，且相較于常規(guī)高性能輻射制冷器件和商用白漆，分別低4.3攝氏度和8.9攝氏度。據(jù)了解，該研究不僅攻克了豎直表面的日間亞環(huán)境輻射制冷難題，還突破了熱輻射角度、光譜的跨波段協(xié)同調(diào)控能力，展現(xiàn)了高自由度的熱光子學(xué)操控能力，為操控?zé)崃骱托畔?，如新型高效冷卻、加熱、能量傳輸及在空間光學(xué)系統(tǒng)中的高精度熱控等提供了新機遇。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.adn2524（原載于《中國科學(xué)報》?2024-11-19?第1版?要聞）