这两位华裔教授的发明,将会降低温室效应对人类的威胁!

纪个人物 2024-04-27 07:03:30

科学的发现或发明,

应该以全人类的可持续发展为基础,

以人类文明生生不息,

为最终目标。

随着全球温室效应的加剧,

夏天也变得越来越热,

虽然我们拥有开利发明的空调,

但是有的时候还是需要出去走走。

但是面对高悬于头顶的太阳,

简直就是出门两分钟,流汗两小时的节奏。

那温室效应是怎么回事呢?

在介绍今天的人物时,

阿光先给大家简单介绍一下“温室效应”。

温室效应,又称“花房效应”,

是大气保温效应的俗称。

大气能使太阳短波辐射到达地面,

但地表受热之后,

又向外放出的大量长波热辐射线,

而这些辐射大部分会被大气吸收,

这样就使地表与低层大气温相互作用,

类似于栽培农作物的温室,

故名“温室效应”。

但是至工业革命以来,

人类向大当中排放了大量的二氧化碳,

而二氧化碳又有一个特性,

就是它的吸热能力极强,

因此被称为“温室气体”。

大气当中的二氧化碳增多,

加强了大气的吸热能力,

因此地球向外太空的热辐射量就减少了,

大部分都保留在了大气中,

因此地球就会越变越暖。

温室效应对人类来说有好有坏,

因为如果没有温室效应,

地表平均温度将会降低至-18℃,

正是因为“温室效应”的存在,

如今地表平均温度为15℃。

因此“温室效应”必须要稳定,

增强或者减弱,

都会对人类的生存产生巨大的威胁。

而今天阿光要介绍的两个人,

他们的发明与创新,

将有可能有效的控制住温室效应。

故事要从2014年开始讲起,

由斯坦福大学电子工程学华裔教授范善辉,

以及他的研究助理阿斯沃斯·罗曼,

发明了一种超薄多层材料。

这种材料的高明之处就在于,

它可将所有物体和生物体释放的热辐射,

也就是红外辐射,

直接反射至外太空,

并且这种短波热辐射,

是不会被大气中的温室气体所吸收的。

这种材料除了可以处理红外光,

还可以当做一个不可思议的镜子,

将它和镜子结合在一起,

就可以可以反射几乎所有的入射光,

这一结果就是斯坦福研究小组所谓的光子辐射冷却,

它既能“卸载”建筑物内的红外热量,

又能反射加热建筑物的太阳光。

从而实现不用一度电降低室内温度。

比美的的“一晚一度电”牛逼多了!

但可惜的是,

范善辉教授发明材料对生产条件要求苛刻,

生产成本过高,无法大规模推广。

不过就在今年,

另外两名华裔教授,

却成功发明了一项可量产的降温膜,

他们分别是,

美国科罗拉多大学博德分校的,

「杨荣贵」教授和「尹晓波」教授。

两位教授的研究课题,

是为目前房屋空调和大型电厂的冷却,

寻找一种更节能环保的方法,

其中辐射制冷这个课题,

一直是顶尖科学家们积极探索的方向。

他们成功量产的这种新型材料,

是由许多直径在8微米左右的小玻璃珠子,

随机地镶嵌在透明塑料中制成的。

这种由普通的塑料加上普通的小玻璃珠,

组合起来的新型材料,

却是室温辐射的“黑体”。

这个黑体薄膜材料可以以远红外电磁波的形式,

向外辐射能量从而达到降温的效果。

而且这种材料发射的电磁波波长是8-14微米。

对这个波长的电磁波,

地球的大气层几乎是透明的。

也就是说,这些被发射出去的热量,

几乎不被大气层反射、

吸收和散射等方式“转换消化”掉。

而是直接就穿过大气层,

进入外太空,一去不回头。

如果在材料的背面再镀一层纳米级别的金属膜,

那么降温效果就更好了,

不仅可以把热量送走,

还可以把太阳光反射走,

让需要降温的物体不被阳光照射而变热。

实验显示,这种材料在中午阳光直射下,

最高可达93W/平米的辐射冷却功率,

可以轻松让与它接触的物体降温10-16 ℃。

不用插电,不用烧油,

自己就能降温,

不把负担转嫁给地球上任何别的东西,

直接把多余的热量送到外太空。

比空调将热量转移至室外的方式,

牛逼得不是一星半点。

这个膜不仅散热效果好,

并且量产成本非常低,

每平方米只需大约50美分,

折合人民币约为3.3元。

简直就是白菜价。

不对~白菜好像还比它贵!

不过现在虽然降温是做出来了,

但是关于普及,

阿光认为还需要在实用性方面,

多做一些考虑。

如果立马普及的话,

全球大量的房子都会装上这样的膜,

往大了说的,

很有可能造成地表吸热不足,

在短短十几年内降低全球平均气温,

到时候冬天将会更加寒冷。

而往小了来说,

如果对面大楼外墙装了这种膜,

将阳光和热量会一股脑的全部反射到你家,

那你家就相当于,

在大热天开启暖气模式,

还是不能关的暖气,

简直不能忍。

所以阿光觉得,

如果能在膜的外面增加一个遮光罩,

或者增加收起和放出功能。

在夏季需要降温时,

把降温膜放出来,

减少室外热辐射的入侵,

在夜间或者冬季时,

再将膜盖住或者收起,

这样才能更好的将这项发明,

运用到我们的生活中去。

虽然有了这项改变世界的发明,

能够减少温室效应对人类的威胁,

但是减少温室气体排放,

仍然是保护地球环境的重中之重。

因为大气的成分,

直接关系到全球生态系统的健康,

也关系到我们个人的身体健康。

绿色出行,拒绝尾气,

为全球生态环境的健康发展,

做出自己力所能及的贡献。

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纪个人物

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