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。