替代空調？彩色薄膜能助室內保持涼爽

隨著氣溫飆升，空調的冷風令人舒爽，但空調設備需要大量能量，并且可能會泄漏強效溫室氣體。英國劍橋大學科學家26日在美國化學學會春季會議上報告了一種植物基薄膜替代品，它在陽光下會變得更涼爽，并具有多種質地和明亮的彩虹色。這種材料有朝一日可在不需要外部電源的情況下使建筑物、汽車和其他結構保持涼爽。

被動日間輻射冷卻（PDRC）是表面自身熱量散發到空中而不被空氣吸收的能力。其結果是，在不使用任何電力的情況下，表面會變得比周圍的空氣冷幾度。

目前正在開發的一些涂料和薄膜可實現PDRC，但大多數都是白色或鏡面效果。彩色顏料會吸收特定波長的陽光，并且只會反射人們看到的顏色，從而在這個過程中造成不良的變暖效果。

但是有一種方法可在不使用顏料的情況下獲得顏色。研究團隊發現，從植物纖維素中提取的纖維素納米晶體（CNC）可制成彩虹色的薄膜，而無需添加任何顏料。

事實證明，纖維素也是少數可促進PDRC的天然材料之一。新研究將彩色CNC材料與由乙基纖維素制成的白色材料分層，制作出彩色雙層PDRC薄膜。薄膜具有鮮艷的藍色、綠色和紅色，放置在陽光下時，這些薄膜的平均溫度比周圍空氣低近4.4℃。一平方米的薄膜產生超過120瓦的冷卻功率，可與許多類型的家用空調相媲美。

研究人員不斷改進薄膜的美學外觀，已能制造出閃閃發光且色彩繽紛的纖維素基冷卻膜。他們還調整了乙基纖維素薄膜以使其具有不同的質地，這些變化將為人們在將PDRC效應融入他們的家庭、企業、汽車和其他結構時提供更多選擇。

研究人員計劃尋找使薄膜更具功能性的方法。如將CNC材料用作檢測環境污染物或天氣變化的傳感器，如果與CNC—乙基纖維素薄膜的冷卻能力相結合，這將非常有用。在汽車密集的市區，建筑物立面上的鈷色PDRC有朝一日可使建筑物保持涼爽，并具有探測功能，可提醒人們注意空氣中較高水平的煙霧。