加州大学洛杉矶分校工程师开发出低成本、环保的新型建筑冷却技术

随着全球气温不断攀升，对可持续冷却解决方案的需求也日益凸显。加州大学洛杉矶分校的一支研究团队，携手合作伙伴，开发出了一种既经济高效又具有广泛适用性的新方法，可在炎炎夏日为建筑物带来凉爽，凛冽冬日则为其送去温暖。

在加州大学洛杉矶分校的罗伊斯大厅，通过热红外图像，我们可以清晰地看到辐射热的传递。外墙从地面吸收热量，同时部分热量向寒冷的天空辐射。这一切的背后，是阿斯瓦特·拉曼教授领导的团队在《细胞报告物理科学》杂志上发表的最新研究成果。

辐射热是通过电磁波传播的热量，它在建筑物与其周围环境（如街道和邻近建筑）之间的地面传播，涉及整个宽带频谱。而建筑物与天空之间的热量流动，则集中在红外光谱的特定区间，即所谓的大气传输窗口。长期以来，这两种传播方式的差异给建筑物的热管理带来了挑战。在夏季，建筑物难以降温，因为它们在保留来自地面和邻近墙壁的热量的还要应对高室温的挑战。到了冬季，由于室外温度下降，建筑物又容易散失热量，因此也很难保持温暖。

拉曼教授指出，虽然利用屋顶反射阳光并向天空辐射热量的方法已经得到了成功验证，但在墙壁和窗户上实施这一策略则更为微妙和复杂。为了解决这个问题，研究人员着手研发能够在墙壁和窗户上使用的材料，这些材料能够更有效地管理建筑物与地面环境之间的热量流动，从而实现被动辐射降温的效果。经过实验证明，这些材料在夏天能让建筑物比使用传统材料时更加凉爽，冬天则更加温暖。

拉曼团队发现，从普通家用塑料中提取的聚丙烯等材料，可以在大气窗口中非常有效地选择性辐射或吸收热量。这些材料虽然看似普通，但其广泛的适用性意味着它们在不久的将来就有可能得到广泛应用，为建筑物提供温度调节。

除了利用容易获得的成本节约型材料外，该团队的这一新方法还能减少对空调和暖气的依赖，从而节约能源并减少二氧化碳排放。这一机制的被动性使其成为一种可持续的、随季节变化自动调节建筑物温度的方式。据研究人员称，新方法易于推广，对低收入社区的影响尤为显著，这些社区的制冷和供暖系统有限或根本无法使用，而全球极端天气事件造成的伤亡人数不断增加。拉曼和他的团队正在探索如何在更大的建筑规模上展示这种效果及其实际的节能效果，特别是在南加州高温影响严重的社区。这一研究的成果将有望为全球范围内的可持续发展和气候适应带来深远影响。