科学家开发一种新型陶瓷材料提升建筑节能效益

近年来,随着全球变暖越来越严重,低碳环保与能源效率已成为各国共同面临的重大挑战。多年来,科学家一直在探索可再生资源及新型材料,以促进建筑行业的可持续发展。现在一支研究团队在这个过程中取得重要进展。他们研发出一种新型陶瓷材料,初步研究结果显示其在提高建筑节能效率及实现无能源制冷方面具有极高潜力。

香港城市大学的研究人员在开发一种新型陶瓷材料方面取得了重大突破，该材料可以提高建筑行业的能源效率，帮助应对全球变暖。这种被称为被动辐射制冷（PRC）的陶瓷材料具有高性能的光学特性，可以实现无能源和无制冷剂的冷却发电，其成本效益、耐用性和多功能性非常适合在各种应用中商业化使用，特别是在建筑施工领域。研究成果发表在科学杂志《科学》上。

主要发现：

• 这种由氧化铝制成的陶瓷材料具有增强的光学特性和适用性。可提供所需的抗紫外线性能，这是大多数基于聚合物的 PRC 设计所关心的典型问题。它还具有出色的耐火性，可承受超过 1,000°C 的温度，超越了大多数聚合物基或金属基 PRC 材料的能力。
• 它实现了接近理想的太阳反射率为99.6%和高中红外热辐射为96.5%，超过了目前最先进的材料。
• 陶瓷材料具有分层多孔结构，可以使用易得的无机材料进行简单制备，确保其耐久性和多功能性。
• 它表现出出色的耐候性、化学稳定性和机械强度，非常适合长期户外应用。
• 这种陶瓷材料可以采用双层设计进行着色，满足审美要求。
• 在房屋屋顶上应用这种陶瓷材料可以实现超过20%的节电空间制冷，减少对传统主动制冷策略的依赖，避免电网过载、温室气体排放和城市热岛效应。

影响：

• 通过减少建筑物的热负荷并在各种天气条件下提供稳定的制冷性能，陶瓷材料提高了能源效率，有助于应对全球变暖。
• 陶瓷材料具有经济高效、耐久性和多功能性，成为抑制空间制冷需求激增和减少环境污染的有希望的解决方案。
• 研究团队旨在探索这些策略的应用，以提高能源效率，促进可持续发展，并增加PRC技术在纺织品、能源系统和交通等各个领域的可及性和适用性。