川观新闻记者 宁宁
你可曾想过，炎炎夏日里，穿一件衣服就能实现制冷降温？即便是在户外，也仿佛身处空调房。
如今，设想照进现实。近日，科技厅支持的“光谱调控基地”项目通过验收。该项目承担单位天府兴隆湖实验室研发的被动降温“黑科技”，为防暑降温带来了全新的解决方案。
天府兴隆湖实验室
“黑科技”使用的是辐射制冷技术。该技术主要依靠材料本身特性对光谱进行调控，进而使照射到物体表面的太阳光携带的热能反射回去；同时还能让物体内部的一部分热能，通过大气窗口以红外辐射的形式散发到外太空，从而达到散热的目的。
为何称为“被动”？天府兴隆湖实验室辐射制冷项目团队研发人员王印庚解释，这是因为相比空调、风扇等制冷设备需要接入电源，通过输入电能进行做功实现降温，这项技术不消耗任何能量就能够自发地降温。
目前，这项被动降温技术主要应用在人体热管理、建筑以及户外大功率设备节能降耗两个领域。针对这两类场景，天府兴隆湖实验室科研团队分别研制出具备光谱调控功能的辐射制冷面料和辐射制冷涂料。
就辐射制冷面料来说，记者看到它有着白色外观，以其为材料制成的降温防护服，摸上去与普通布料厚度差不多，但更硬一点。看上去与普通布料差别不大，但研制难度却不小。
应用辐射制冷材料制作的降温防护服
“我们通过材料结构和成分设计来改变其光谱性能，以期通过精准的光谱调控实现高效制冷。”王印庚介绍，选择何种材料、如何进行设计是一大难题。
为此，辐射制冷项目团队深入研究多孔、多层膜等亚波长结构薄膜的光谱调控特性，通过优化亚波长结构薄膜设计、调节客体分子的种类与数量，对其多谱段光谱特性进行精确设计与动态调控。项目启动初期，团队人手配备不足，加班加点是常事。“在一年半的研发周期里，团队每天都在不间断地做实验调试。”团队研发人员蔡丹回忆。
另一大难题是，面料从小样到商品还有不小的距离。
业内人士表示，辐射制冷作为一种环保节能的冷却技术，有望缓解日益严重的全球变暖。然而，该技术面临着从实验室推广到实际应用的障碍。
“当前，国内有不少团队在着力攻克技术难关，但大多数都卡在了大规模生产上。”蔡丹说，实验室是理想化的环境，将工艺搬到生产线上面临更为复杂的条件，产业化方面面临着不小的挑战。
研发中，团队进行了大量试错，不断创新设计、改良工艺，循环实验、迭代、提升性能、试小样等，并建立起了试点场景，持续优化材料性能。
回想起第一次去工厂看到面料小样上大设备机器、生产出几百平方米成品的场景，包括蔡丹在内的团队成员都难掩兴奋之情，“那时，大家看到了规模化生产的希望。”
蔡丹说，团队正在接洽企业开展生产，接下来还要在提高穿着舒适性上下功夫，也将研发出白色之外的彩色布料，满足更丰富的市场需求。
就辐射制冷涂料研发来说，实验室目前也走在行业前列。
在技术方面，团队在辐射制冷油漆的关键技术等方面取得突破，实现光谱性能的大幅提升，在较短周期内完成技术迭代；同时还通过湿热、高低温、霉菌国军标检测，耐人工气候老化性测试400小时……
辐射制冷材料
在应用方面，该项目于2023年10月完成首个试点运用，今年3月实现首个产品销售，辐射制冷材料已在四川、山东、湖南、云南等地开展实际场景下的应用测试，可用于通信机柜、冷链箱体及建筑等。“相较传统的隔热涂料，辐射制冷涂料不仅能够实现光滑的漆面效果，降温和节能效果也十分显著。”天府兴隆湖实验室成果转化平台公司总经理眭新光说。
为进一步推广应用，该项目还亟待打破试点场景有限等瓶颈。目前，实验室正在与企业积极对接，希望在重点项目节能减排上试点试用相关成果转化产品，拓展更广阔的试点应用场景。“团队也将在提升材料舒适性、降低成本等方面持续攻关，不断增强产品的市场竞争能力。”眭新光说。
天府兴隆湖实验室供图
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川观网友2c7a96 2024-09-23
科技与神话不再是两码事。
川观网友1347520 2024-09-23
科技就是生产力
唐福升 2024-09-23
产业化方面面临着不小的挑战。