热辐射

摘要\n撒哈拉银蚂蚁由于独特的三角形形状的毛发，通过躺在大气层中的透明窗口，增强了太阳反射和热发射，使其体温维持在环境空气以下。将这种热调节棱镜结构应用于聚二甲基硅氧烷( PDMS )，在8 - 13μm光谱范围内具有很高的吸光度，我们提出了一种基于几何改性聚合物的日间被动辐射冷却器。利用时域有限差分法( FDTD )模拟得到的优化棱镜结构制作了选择性热辐射器。梯度折射率效应使8 ~ 13μm光谱范围内的平均发射率提高到0.98，而可见光和近红外光谱范围内的平均太阳反射率测得为0.95。据估计，净辐射冷却功率达到144 W / m2，超过以前报告的辐射冷却器的记录。最后，在香港湿热气候条件下，通过现场试验，成功地证明了在白天遮阳的高峰期，在非真空条件下，当净冷量为19.7 W / m2时，其冷却温度低于环境温度6.2℃。这是热带地区观测到的日间被动辐射降温最大的降温。我们的工作提供了一种增强被动式热辐射的替代方法，有可能促进其在环保型空间冷却领域的广泛应用。

辐射冷却是一种无能耗的被动冷却方式，为现有的冷却策略提供了可持续的替代方案。多孔聚合物中的微结构通过选择性反射和发射使辐射冷却效率进一步优化。虽然已经报告了许多制造策略，但仍然迫切需要一种简单、低成本和可设计微结构的可扩展方法。在此，我们报告了一种低成本的环境友好模板方法，以可扩展生产孔隙率控制的高辐射冷却效率海绵发射器。我们通过用NaCl模板制备多孔聚二甲基硅氧烷海绵发射器( P- PDMS )来论证其可行性。通过调节模板与PDMS的质量比，实现了简单的孔隙率控制，得到的海绵状多孔结构使PDMS具有更高的亚环境冷却能力，增强了发射率和太阳反射率。此外，热空气与物体之间的传热被微孔有效抑制。理论和实验结果表明，PDMS海绵在8 ~ 13   μ m范围内具有95 %的太阳光谱反射率和96.5 %的平均发射率，实现了8.0   ° C的良好亚环境温降。