“用于節能建筑的全天候動態可調纖維素氣凝膠輻射過冷器”
納米字母

夏天就要到了，很多人都在努力克服酷暑。但是，經常運行空調可能會很貴，而且很浪費。現在，ACS《納米快報》報道的研究人員已經設計出一種由木質纖維素納米晶體制成的輕質泡沫，它可以反射陽光，釋放吸收的熱量，并具有隔熱性。他們認為，這種材料可以將建筑物的冷卻能源需求減少三分之一以上。

雖然科學家已經開發出冷卻材料，但它們也有缺點。一些被動釋放吸收熱量的材料在夏季正午陽光的直射下將大量熱量傳遞給建筑物。而其他反射陽光的材料在炎熱、潮濕或多云的天氣下也不能很好地工作。因此，于福、張凱和同事們希望開發一種堅固的材料，能夠反射陽光，被動釋放熱量，防止任性的熱量通過。

為了產生一種冷卻材料，研究人員將纖維素納米晶體與硅烷橋連接在一起，然后在真空下對材料進行冷凍和凍干。這一過程使納米晶體垂直排列，形成白色輕質泡沫，反射96%的可見光，發射92%的吸收紅外輻射。中午放置在室外的鋁箔內襯盒子上時，這種材料使盒子內的溫度比外面低16華氏度。此外，當空氣潮濕時，這種材料使盒子內部保持13華氏度的低溫。隨著纖維素基泡沫的壓縮，其冷卻能力降低，顯示出可調節的冷卻性能。研究小組計算出，在建筑物的屋頂和外墻上放置泡沫可以平均減少35.4%的冷卻能量需求。由于木質纖維素泡沫的性能可以根據天氣條件進行調整，研究人員表示，該技術可以應用于廣泛的環境中。

作者感謝德國研究基金會（DFG）、下薩克森州科學和文化部、中國國家自然科學基金會、江蘇省特聘教授項目、南京市留學生科技創新項目、江蘇省研究生研究與實踐創新項目、，國家一級學科（PNFD）、江蘇省政府留學獎學金和中國獎學金委員會。