如今,科学家们已研发出一种新材料。把它涂到玻璃上,玻璃就拥有了调控阳光的能力,变成新型节能玻璃。
太阳热辐射与室内热辐射最大的区别就在于它们处于不同的波段。因此,如果在玻璃上设置好波段的出入条件,我们就可以人为地调控它们的去留。
基于這样的思路,中国科学院工程热物理研究所的科研人员将高透明高分子材料与具有特定结构的纳米组分单元相结合,设计了一种对于辐射能够进行调控的超材料(指具有特殊性质的人造材料)。把这种人造材料涂抹在普通的玻璃上,就可以把普通的玻璃变成新型节能玻璃。
在这种超材料中,高透明高分子材料可以让可见光更好地通过,纳米单元则负责筛选辐射——遇到短波长的太阳辐射时,它会被激活,并放行能量;而对于室温物体所发射的长波长的热辐射,则会形成一张“大网”,将其反射回去。这种超材料与玻璃相结合,就可以让玻璃在保持良好透光性的同时,选择性通过热辐射,进而达到冬季保温、夏季阻热的目的。
新型节能玻璃的节能效果到底如何?科研人员进行了一场实验:两个玻璃房模型,一个由普通玻璃制成,另一个由高效节能玻璃制成。两个模型内的初始温度都是21摄氏度,打开模拟日光照射设备让它们同时接受阳光直射。实验结果显示,一个小时过去后,普通玻璃房的温度提升到27.3摄氏度,高效节能玻璃房的温度升高到43摄氏度。两个模型房的温度相较于初始温度,分别提高了6.3摄氏度和22摄氏度。也就是说,高效节能玻璃房比普通玻璃房多提高了15.7摄氏度。
这表明,高效节能玻璃对太阳光热辐射有着更好的通过率,同时对室内热辐射的外溢也有着更好的阻拦效果。(来源:科普中国网)