无需外界能源的新的制冷方式

    在世界范围内，制冷消耗了大量的能源，因此开发更加节能的制冷方式势在必行。事实上，任何温度高于绝对零度的物体都会以电磁波的形式向外界辐射热能，从而导致自身温度降低，这被称为辐射冷却。理论上，辐射冷却可以被用来开发不需要依赖外在能源的制冷方式，但在实际应用中有两个难以克服的挑战：首先，物体在向外界辐射热能的同时也在吸收来自太阳的热辐射，实际上总的效果往往是温度升高。虽然夜间辐射冷却的效果会更为明显，但对制冷的需求更多集中于白天；其次，温度在室温附近的物体主要通过辐射波长在6-30微米的红外线的形式释放热能，而波长在这一范围的红外线大都容易被大气层吸收，因此从物体释放出来的热量又将周围环境加热，总的制冷效果有限。
　　来自美国斯坦福大学的一个研究小组巧妙地克服了这两项挑战。他们用二氧化硅和二氧化铪这两种材料的不同厚度的薄膜周期交替形成一个层状结构。这种层状结构不仅能够将高达97%的阳光反射，从而尽量避免由于受到日晒而升温，而且它主要通过释放波长在8-13微米这一范围的红外线向外界释放能量，这一波段的红外线不会被大气层吸收，而是到达温度更低的外太空，从而避免释放出来的热量被环境再次吸收。实验表明，即便在白天且处于太阳直射的情况下，这种层状结构仍然能够将覆盖在它下方的物体的温度降低5摄氏度。这项研究成果将有助于开发更加节能的制冷方式。