華裔科學家尹曉波的降溫薄膜原理是什麼？有沒有希望取代空調？

01-12

降溫薄膜到底什麼原理？是否有報道的那麼神奇，可以取代空調？

相關報道如下：http://mp.weixin.qq.com/s/oqjDIL82ZG_UOCSFSHt19w

1、輻射降溫（製冷，冷卻）：

輻射降溫在實際生活中非常常見。

比如，晚上天氣會比較涼，這是因為晚上沒有陽光的輻射，但是地球本身還在朝太空輻射散熱，所以輸出大於輸入，就降溫了。

再比如，為什麼沙漠晚上特別冷，這是因為：一方面，沙漠上雲層很薄，保溫效果比較差；另一方面，沙子的主要成分是氧化硅（也就是Science文中其主要作用的材料），是很好的輻射散熱材料。

再比如，月球沒有被太陽曬到的一面，特別冷，可低至-183度，這也是因為沒有太陽照射時，月球會向太空輻射熱量，而宇宙背景溫度為2.73k（約-273度），所以要想達到熱平衡，月球的溫度要接近-273度。

再比如，人體也部分通過輻射降溫，熱成像就是根據這個原理設計的。

2、降溫薄膜的原理：

考慮一個放在室外爆嗮的物體，它既會輻射熱量，也會吸收陽光和大氣輻射升溫，還會受到熱對流和熱傳導的影響，所以如果要讓物體降溫，就必須提高其熱輻射效率，降低其對陽光的吸收。

有意思的是，大氣層剛好在紅外有一個窗口（波長為8-13微米），這些紅外線可以直接穿過大氣層輻射到太空去。

我們知道，太空的溫度約為2.725K，（宇宙背景輻射就跟這個溫度直接相關），所以太空就像一個低溫水池，通過大氣窗口，我們就可以把地球上不需要的熱量輻射到太空去。

跟空調製冷的區別：空調的降溫主要是壓縮氟利昂產生冷氣，冷氣再跟屋內的空氣通過熱對流和熱傳導實現降溫。而在這篇Science中，主要的方法是熱輻射。它的熱通過熱輻射轉移到了太空。

跟空調製冷的相同處：但是輻射降溫實際上是因為太空很冷！我覺得兩者方法上雖然不同，但是本質上是一樣的：把高溫物體的熱轉移的低溫物體上。

3、如何做到這一點？

這就需要構造一種材料，可以提高物體的熱輻射效率，並且降低物體對陽光的吸收。

物理上，通常一個良好的電磁波吸收物體，也是一個良好的電磁波輻射物體。這裡的電磁波輻射是由於黑體輻射效應導致的。

所以，總的來說，實際上是設計一種濾波器，它在紅外頻段能夠有較高的吸收率，在光頻段能夠有較高的反射率。這正是超材料擅長的地方。

圖1、超材料結構示意圖。

所以在Science這篇文章中，作者構建了一種超材料，這種材料是由在高分子聚合物中添加一些直徑約為8微米的氧化硅（即玻璃）納米顆粒。

圖2、該超材料在8-13微米處有很高的輻射效率。

可以看到這種超材料在紅外頻段（8-13微米）處有較高的輻射（吸收）效率。

圖3、超材料樣品圖。

當然這種薄膜如果要降溫需要在背後鍍一層銀薄膜，這樣才能反射可見光。所以在實際使用中，需要在後面再鍍一層銀薄膜。

圖4、在該薄膜上鍍一層銀薄膜，太陽光基本被反射，但是該材料仍然可以通過紅外輻射實現降溫。

4、降溫效果

從測量效果看，該超材料在正午太陽直射的時候，其降溫功率為93瓦每平方米，應該說非常高，可以大幅度降低房屋降溫消耗的能源。但降溫效果可能沒有新聞中提到的狂降17度那麼誇張。

5、優點及存在的挑戰

優點：實際上輻射降溫的方法早在2014年就已經被斯坦福大學的Shanhui Fan組提出，所以在原理上，該science文章並沒有太多的創新之處。其創新點在於，他們的方法可以很容易大規模生產，價格相對便宜，並且製作難度相對以前大幅度降低，這為輻射降溫方法走向市場奠定了基礎。

存在的挑戰：其使用性任然有局限性，這種材料需要保持其乾淨，如果薄膜上有灰塵或者露珠雨水，其降溫效果可能會大大的降低。

參考文獻：

Zhai Y, Ma Y, David SN, Zhao D, Lou R, Tan G, Yang R, Yin X. Scalable-manufactured randomized glass-polymer hybrid metamaterial for daytime radiative cooling. Science. 2017 Mar 10;355(6329):1062-6.

Raman AP, Anoma MA, Zhu L, Rephaeli E, Fan S. Passive radiative cooling below ambient air temperature under direct sunlight. Nature. 2014 Nov 27;515(7528):540-4.

這篇文章可謂典型的Science文章。原理簡單，誰都能看懂，但實用性很強。

原理就是通過改變材料的結構從而改變材料的性質，具體體現出來的就是改變了電磁波的吸收譜，將某一波段的電磁波的透射率增大。這樣的材料做成衣服，那我們的體溫就會與周圍環境的溫度一樣。目前不能取代空調。

如果我們手中有一個控制器，可以控制材料的結構，那這件衣服既可以降溫到周圍環境，也可以保暖（阻礙電磁輻射）。

這個idea與美國材料界，光學界合作的一個項目息息相關。最近美國高校與nike等企業主導的一個項目，叫智能可穿戴設備第二代。

像現在我們的智能手環，iWatch，Google glass等均可歸類為穿穿戴設備第一代。無非是加一些陀螺，感測器之類的。隨著科技的進步，尤其是集成光電子學的發展，現在的感測設備做的越來越小。所以幾位學術界大佬就想把這些器件應用於我們的衣服上，對現在的可穿戴設備進行革新。於是他們找了位退休的美國四星上將給他們背書，成功拿下幾億美元的項目。並成功和Nike，Apple等公司合作。

這件衣服，未來可期。

看不下去了，怎麼一個個都在糾結溫度啊換熱啊什麼的，列一下所有的熱流不就好了么

以把膜鋪屋頂上為例子。

先上結論：能降溫。膜本身最涼，屋裡比膜熱比外面涼。

看圖，這是膜本身所有的熱交換途徑。

對於膜而言，凈熱流是這樣的（以膜吸熱為正，膜放熱為負）：

$Q_{凈}=Q_{室內}+Q_{室外}+Q_{陽光}+Q_{紅外}$

讓我們從 $T_{膜}=T_{室內}=T_{室外}$ 開始分析。這個時候對於膜 $Q_{室內}=Q_{室外}=0$ 。然後，鍍銀使得反射率高， $Q_{陽光}$ 是個較小的正值。而這個膜的做法使得 $Q_{紅外}$ 絕對值很大，而且是個負的(散熱），所以 $Q_{凈}<0$ 。

也就是這個時候膜是在對外散熱的，那會發生什麼，當然是膜本身降溫了啊。

降溫了，那 $T_{膜}<T_{室內}，T_{膜}<T_{室外}$ ，那室內室外都要對膜傳熱的，對吧。

隨著膜的溫度降低 $Q_{室內},Q_{室外}$ 就不斷增大，直到達到 $Q_{凈}=0$ 熱平衡為止。

那這個時候我們回頭看看室內。這個時候室內得對膜輸出熱量，那會發生什麼，當然是室內溫度也下降了啊，降到達到熱平衡為止。

平衡狀態是啥樣的呢：

$T_{膜}<T_{室內}<T_{室外}$

$Q_{凈}=0$

$Q_{室內}，Q_{室外}，Q_{陽光}>0$

$Q_{紅外}<0$

都是從高溫物體向低溫物體傳熱，沒毛病。

當然就這93W/m2的散熱功率( $Q_{陽光}+Q_{輻射}$ )，降不了幾度的。

不過轉念一想，外面40度，能降到38度，也比原來曬爆50度要好多了，嗯。

溫室效應，太陽輻射輕鬆穿過地球大氣，到達地面被地面吸收，然後地面的熱輻射無法穿過大氣，通過大氣對不同波長輻射的選擇性透過（吸收）的特性，儘可能的留下了太陽輻射到地球的熱量。

如果這種薄膜的作用可以改變地面的熱輻射的波長，讓地球大氣無法吸收地面的熱輻射，那麼是可以減少地球獲取的熱量的，感覺這個薄膜的作用不應該是用來代替空調，而是應該用來解決全球變暖的問題。

這個薄膜的作用只是在一定的溫度下，發射的熱輻射的波長在大氣無法吸收的波長範圍內，（發射到太空中，所以手機散射電腦散射什麼的醒醒吧），反射的作用主要是來源於薄膜底下的200nm厚的金屬層，（同時金屬層可以強化傳熱），核心科技在於如何讓這個薄膜的光譜輻射力在8-14μm儘可能的大。

大雁冬天到南方過冬，夏天到北方避暑，南北方的差距還不就是太陽輻射的差異，蓋了這個薄膜，就相當於把你的房子向北方挪了好些緯度，當然會涼快（空氣還是熱的）。最關鍵，這個是無需消耗額外的能量的。前景應該還是很好的，關鍵就在於這個光譜輻射力能否滿足要求。

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感覺上，這有可能是一個潘多拉的盒子，現在是一個全球變暖的世界，因為這個，搞不好弄成個冰河世紀就好玩了。

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又想起來了一點，未來的空調，應該不僅僅是空調，而是對一個房屋，一個地區熱能的綜合利用。比如現在大熱的「空氣能熱水器」（熱泵），，南方已經有一些地方的中央空調是和熱水器在一塊了，把房間中的熱量拿走，用來燒熱水（水溫越高，能耗越高），如果熱量多了，那麼再用室外機散熱到室外，，熱量少了，不夠燒水，那麼再用電力或者其他的熱源補足。

這樣的優勢，可以少向室外散射，降低城市的熱島效應。而且，相對於單獨的兩台機器，效率會高很多。

PS：空調製冷，1度電（kWh）可以轉移多少熱量可以參考空調的效能比（EER，空調上貼的123級），一般在3左右，，，，，而熱泵的制熱能力COP，一般是比較高的（計算或者測定要看環境溫度和所燒的熱水的溫度，一般是轉移的熱量+消耗的電力，都會成為制熱時的熱量），而用電燒的話，制多少熱，就要耗多少電。

我看了一下原文，英文的原始文獻沒有看，中文翻譯的準確性也待查。

下面的分析僅僅為純理論分析，並不是實際應用分析

主要是這張膜的溫度，如果這張膜的溫度低於房間的溫度，並且從熱量平衡的角度，房間的得熱在數值上等於房間向這張膜的熱輻射

[其隱含條件為這張膜的溫度是小於房間溫度的]

感謝 @小聰辦豆豆在評論區給的評論，

一般來想，我們會想到把一張膜放在太陽下，由於有周圍環境和太陽的輻射，傳導和對流，這張膜總會溫度慢慢升高。

但是新聞中的這張膜是可以將傳給其的熱量，可見光反射，其他熱量以紅外線的電磁波形式持續放散到宇宙背景的。

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我注意到中文說明中的兩條

1.它可以反射可見光。

2.並且可以把所有接收到的熱量，注意是

所有接受到的熱量以8到14微米的紅外電磁波形式發射出去。

也就是說:

其從室內室外接受到的傳導對流輻射的所有熱量可以全部轉化成8-14um的電磁波將熱量輻射出去。並且這種輻射是可以穿越大氣層，即大氣層對該段波長不具有「劫持性」，也就是不存在大氣溫室效應。

我的理解是:這種輻射的形式是針對外太空的微波背景溫度的，其大約為3K左右[其實不到3K]。也就是說這張膜所獲得的所有能量全部被轉化放散到外太空了。

因此，這是不違反熱力學第二定律的。

因為即使這張膜周圍的室外環境溫度為37度，室內為25度，考慮到這張膜基本不和室外大氣發生傳導對流過程，因此實際的熱量傳遞是在

太陽,室外大氣和室內外其他散熱物質------&>這張膜--------&>轉化為7-14um電磁波-------&>以電磁波形式輻射到外太空。

因此，重點在

1.這張膜的溫度，只要能低於房間溫度。

2.這張膜的輻射能力為100%，或者接近100%，而和周圍大氣的對流，傳導的熱量百分比基本可以忽略為0，這張膜材料的單位面積的轉化輻射量的多少。接收多少熱量就散發多少熱量。

3.這張膜的控制問題。因為要保證室溫的恆定或者合理波動，因此在夏季如果能夠製冷，需要控制精度

上面是我的個人意見，不一定對啊。

另外謝謝

@ZhijunZhao

談及我

不能代替空調，但是前景非常好。

主要是因為屬於被動降溫，不需要耗能，而且相對來說成本可以很低。製造工藝也沒那麼複雜。

原理上剛開始可能會有違和感，但其實仔細看下論文，是符合熱力學定律的，沒有問題。

文章當時剛出來，認識的一個老總（資金billion級別的），直接就和研究室聯繫了，想諮詢合作以及產業化的意向。

可惜人家都不搭理的。。。好項目大家都看得見，輪不到你。

太陽的輻射波長主要集中在可見光和紅外線波長範圍（0.3～3μm），這部分可見光和紅外線幾乎不被大氣層所吸收，直接照射到地面，導致地面升溫。

地面在被加熱之後，也會向外輻射熱量。由於溫度較低，輻射主要是長波紅外線形式，波長集中在3～50μm之間，這部分紅外線正好可以被大氣層吸收，這就導致了這部分熱量被留在地球，不會逸散到太空中去（也就導致了地球的晝夜溫差較小）。

同時，大氣層中吸收輻射的主力CO2和H2O對波長為8～13μm的光線吸收率很低，穿透率很高，這個波段稱為大氣層的「空窗區」，這個波段的光線可以穿過大氣層，輻射到茫茫太空中去。

因此，根據我粗淺的理解，這篇文章的價值不在於製造了一種高反射率高輻射的材料（很多材料都能做到並且早就得到了大規模應用，比如low-E玻璃），而是這種材料的紅外輻射波長正好集中於大氣層不吸收的波長範圍內（8～13μm），因此被這種材料輻射出去的紅外線不會被大氣層吸收，也就意味著不會加劇溫室效應，能起到「給地球降溫、降低溫室效應」的作用。配合著現在全球變暖的概念的熱度，所以有比較大的科學價值而已。

總而言之，這種材料對個人、對建築的意義未必有多大，只是對於人類整體的生存環境才有較大的意義。用這個來炒作「代替空調、降溫效果卓著」，只不過是新聞媒體對科學研究成果的又雙叒叕一次誇大其詞和誤讀而已。

減少熱量攝入。

大概和節食加運動減肥一樣。

這個可能和fan shanhui課題組的工作很類似，是一種很精彩的降溫技術

牛逼

至少可以用在加州的汽車隔熱上

屬於減少太陽熱負荷，並不能製冷。

修改了一下答案，原來的答案有些方面沒有講清楚。

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先放上結論：技術是個不錯的技術，在節能的大背景下是一個挺大的進步，但是媒體有意的誇大了作用，完全取代空調更是無稽之談，有點標題黨的意思。

按照描述的功能，其實是個什麼東西呢？就是可以反射大部分太陽輻射能（包括可見光和紅外線），使其最大限度的變成一個白體（與之對應的是黑體），最大限度的減少對太陽輻射能的吸收。同時吸收室內物體對膜的輻射能，再轉換為特定波段的紅外線輻射到外太空去，某種程度來說有點像一個節能的圍護結構材料。

有人說這玩意說不定就能直接製冷呢，貼上就能降低室內溫度，純屬扯淡！我們都學過熱力學第二定理，熱量不會無緣無故從低溫物體傳向高溫物體，除非消耗一定的功！這玩意兒又不能做功，你指望熱量能自動從室內的低溫傳到室外的高溫？那不是違反熱力學第二定理，連永動機都造出來了？

再來說說輻射降溫，假設室外溫度37℃，室內30℃，一般情況下因為有太陽輻射這個膜的溫度肯定是高於37℃的(想像一下大太陽下摸一塊鐵皮)，就算這個膜做到極致，就是個白體，太陽輻射全被反射，降溫膜也不可能低於室內溫度吧，因為還有溫差傳熱呢（室外37℃還要加熱降溫膜），這個時候明顯的還是降溫膜輻射給室內的熱量多些，顯然還起不到降溫的作用。

到什麼時候有用呢？室外溫度降低，降溫膜比室內溫度低的時候有用，室內熱量通過熱輻射傳給降溫膜，降溫膜再以一定波長的紅外線傳給太空，如此來加速降溫。

所以這個東西的降溫作用是有限的，就跟某空調做的廣告一樣，一晚上一度電，也是要在特定情況下才有意義，能用這個來取代空調那就更扯淡了，從工程應用的角度來講限制就更多了，就不展開講了。

最後得出開頭的結論，之前的答案寫的淺了，重新思考做出以上修改，歡迎批評。

簡單的說：

被動冷卻（passive cooling）技術不是隔熱材料，也不是空調。因此不能用泡沫板代替不能用風扇代替無法完全取代空調也不能貼在手機上降溫。
關於傳熱方向，我們認為的「天空」實際上有至少兩個熱源：~6000K的高溫熱源（太陽），以及~4K低溫熱源（宇宙背景輻射），當然大氣中灰塵以及溫室氣體（散射與大氣逆輻射）也會有很大影響。這個技術是阻礙物體與太陽之間輻射傳熱（可見光範圍高反射率）但不阻礙物體與宇宙背景之間的換熱（紅外高吸收/發射率）。
這個原理人們早就知道，只是近年來光子晶體和超材料技術發展我們才得以實現這樣的材料性能（范汕洄），尹教授的主要貢獻是發明了一種低成本易批量化的製備方法。
類似的技術應用還有斯坦福范汕洄教授和崔屹教授合作的被動冷卻纖維「降溫毛衣」。

了解了前三點就可以分辨自媒體宣傳哪些是對的哪些是錯的了。比較可靠的介紹可以參見大熱天穿「毛衣」：神奇的「不插電」製冷，作者程哲，趙博，後者是范汕洄教授的博後，發表於公眾號「知識分子」。

更可怕的是，這東西冬季不能用減少了的熱，冬季空調符合要增加，所以冬季還要拆了。

將陽光中某個波長的紅外線反射到宇宙中，減少進入室內的陽光輻射能量。

並不能全面取代空調

文章並沒有說可以降低17度，如果有興趣還是去詳細讀下比較好，現在新聞報道為了點擊率，歪曲理解的不要太多！

像另個答案所說，這文章就是典型的science型，沒有太高深物理，但會引起public interest的。同期還有伯克利xiang zhang的評論文章可參考：

Metamaterials for perpetual cooling at large scales

八卦一下，xiaobo yin是xiang zhang組出來的的Postdoc和Senior Research Scientist，以前發表過關於光學自旋霍爾效應和二硫化鉬的非線性的science，這篇獨立後的工作能中science應該也和大佬脫不了關係，目測tenure應該是穩了。

「貼在手機上就不怕發熱」

怕不是手機沒法散熱，然後變紅冒煙吧。。。

好像不是降溫，是阻止加熱

非常想見到這麼的產品

這片文章在原理上沒有創新性，它解決的實際製成問題，說到底是經濟性的問題。從效果來看，最後做出了一張白色的薄膜，取得的效果也跟白紙類似，如果說有進步，也是對現有技術的一些改進。

感覺被神化了，或許是出於商業目的故意的宣傳。簡單的說，如果夏天能替代空調的話，含金量不亞於或得諾貝爾物理學獎。

關於詳情請點擊評論

闢謠：Science文章里的薄膜並不能當空調用

1 謠言的內容

近日，微信圈裡又多次出現一篇散播謠言的文章，說是science上發表了一篇文章，介紹了一種薄膜，能把房間溫度降低17度，並強烈暗示可以在夏天替代空調，還宣稱能用於手機散熱。我多次遇到人提到這個事情，這裡澄清一下這是個謠言。

2 事實真相

不錯，science是在今年三月份發表了篇文章，這篇文章介紹了一種新的薄膜製成方法，使得薄膜基本不吸收太陽輻射的同時，有效對外進行紅外輻射。該薄膜由基材和內含的SO2顆粒組成，背面鍍銀，如上圖，最終呈現白色。作者進行了一些測試，證明這種製作方法是有效的。毋庸置疑，這篇文章沒有提到降低房間溫度或者給手機散熱。

要理解這篇文章需要了解一些背景知識。

一是所有的物體表面都在進行著熱輻射。溫度高的物體表面輻射能量集中在短波段，比如太陽輻射的能量在可見光波段最為集中，而峰值出現在綠色光波段，當然其中也包括了紅外線和紫外線這些人類看不到的「光線」。我想這不是偶然，人類為了最大可能利用太陽光，眼睛演化成對可見光最敏感，也更加喜歡綠色。而很多人也認為大多數的植物進化成綠色，也是跟太陽輻射的能量分布有關係。如果讓我來重新對語言進行重構，我將去抹去「可見光」這個詞，增加一個新詞「太陽眼」用來形容人類的眼睛，這更加符合因果關係。我還會給「綠色」起個別名，叫「太陽中心色」。人類喜歡「太陽中心色」，而植物都進化出了「太陽中心色」，按照這個表述，這進化多麼自然呀。而溫度低的物體表面輻射能量向長波段集中，比如加熱的鐵塊，溫度越低，顏色越暗紅，說明輻射能量向紅外偏移。如果溫度再低，我們已經看不到任何顏色，誰讓我們的眼睛為太陽而生呢？然而，藉助紅外相機，我們還是可以看到紅外輻射的，因為它有「紅外眼」。藉助「紅外眼」，可以看我的同事發出的紅外光。

物體表面同時進行著對輻射的吸收和發射。吸收的輻射包括了太陽輻射，和環境中各個方向的紅外輻射，由於一般的物體表面溫度比較低，發射的都是紅外輻射。從散熱的角度看，能夠做的是儘可能減少對太陽輻射的吸收，增加自身的紅外的輻射。

二是所有和輻射（也可以拓展到任意的電磁波）相關的物理特性都是和輻射能量的波長相關的。比如說，我們常說白色物體反射一切可見光，黑色物體吸收一切可見光，所以用肉眼來看，一張白紙和一張黑紙的區別會非常明顯。然而對於紅外輻射而言，黑紙和白紙都是「黑」的。在紅外相機的視野里，它們看起來都是一樣的，沒有區別。再比如說，我們常說玻璃是透明的，意思是玻璃能透過所有的光。然而，這隻在可見光波段內適用。對於紅外輻射，我們常用的玻璃可能是不透明的，也就是說把一片普通玻璃放在紅外相機前，紅外相機就啥也看不見了。如果仔細觀察上面的紅外圖像，可以看到眼鏡對於紅外光線是不透明的，它呈現出和皮膚明顯不一樣的顏色。但凡用到紅外輻射的地方，比如紅外製導，前面的玻璃必須是特製的，對紅外線有很好的通透性。我們利用材料對光的選擇透過性，可以搭建溫室，可以製作太陽能熱水器。

三是物體輻射出去的能量多少和表面本身的性質有關係。對於一個拋光的金屬表面，雖然它可以反射絕大部分的太陽輻射，但其本身向外輻射的能力也很差。然而，生活中很多粗糙或者油漆表面在紅外波段都具備接近完美的輻射能力。在產品的散熱設計中，提升物體對外的發射能力通常不是一個問題。

理解了上面三點，就可以理解文章中薄膜的功能了。首先薄膜基材本身對於太陽發射的可見光是透明的，而背面的鍍銀對可見光有很好的反射作用。對於太陽輻射能量而言，它基本完全發射。其次，這層薄膜在紅外波段具有有很好的發射能力。這層薄膜儘可能少的吸收輻射能量，儘可能多的發射輻射能量，所以能起到降溫的效果。聽起來挺神奇的吧？

然而，其實我們早就利用了這個事實。比如，夏天穿白色的衣服，明顯比黑色的衣服涼快。原因是類似的，白色的衣服反射大部分的太陽輻射，而且在紅外波段有很好的輻射能力。很多戶外的電子設備機櫃都噴塗成白色，可以降低內部設備的溫度，提高可靠性。大家看到的嫦娥三號登月探測器，如下圖，披著金光閃閃的外衣，可以降低太陽輻射的影響。

很快就有人問，這樣的老話題也能發表在science嗎，創新點何在？然而如果仔細閱讀原文，作者強調的創新點不是降溫的原理，而是是製作這個薄膜的方法，它是高產、經濟的，原文是：More critically, we demonstrated high-throughput, economical roll-to-roll manufacturing of the metamaterial, which is vital for promoting radiative cooling as a viable energy technology. 作者並沒有說它的效果比別人好多少，更是壓根沒有提到給房間或者手機降溫。

事實上市面上的普通白色材料表面，很容易達到反射70%的太陽輻射，並且具備接近完美的紅外輻射能力。能夠改進的地方就是剩餘那不到30%的太陽輻射了，空間並不是那麼大。

3 直接反擊謠言

謠言文章宣稱能給房間降溫17度，這顯然是不可能的。大家有經驗，即便是頂樓沒有做隔熱層，考慮夏天完全是陰天，太陽輻射極度微弱的情況下，與大晴天相比，溫度也不可能降低那麼多。

然而，如果有人住在封閉的、四面包裹絕熱材料的黑色的鐵皮盒子裡面，夏天太陽直射下盒子裡面能達到60甚至70度。如果在上面貼上這麼一層膜，反射絕大部分的太陽輻射，那麼鐵盒子的溫度將會降低到30多度，這聽起來很偉大。然而不需要那麼複雜的薄膜，把它塗成白色也能解決大部分的問題，或者把房子搬到大樹下吧，再或者開幾面窗戶也很能減低問題的嚴重性。當然了，首先人類得建造那麼腦殘的房子：鐵皮的，黑色的，四面加上絕熱材料。

手機的外殼散熱，在正常手持使用條件下，輻射的確佔到支配的地位。科普一下，傳熱的三種基本途徑是通過固體的導熱、發生在固體表面和流體（空氣、水等）間的對流換熱，和不需要任何介質的熱輻射。手機通過人手的散熱屬於導熱，手機溫度比環境溫度高，把熱量傳遞給空氣並引起熱空氣上升或者說自然對流，這屬於對流換熱，手機與周邊所有能看到的物體進行輻射交換，這屬於輻射換熱。手機外殼熱量大部分是通過紅外輻射散發的。然而，紅外波段的輻射很容易做到接近完美，改進的空間很小。

那手機如何避免被太陽烤熱呢？我諮詢了在兩家不同主流手機廠家專業做手機散熱設計的兩位朋友，他們的反饋都是：手機散熱設計不考慮太陽輻射。原因是手機散熱設計最困難的場景是玩遊戲CPU滿負荷運行時，這時發熱最多。不會有人大夏天在太陽底下玩遊戲。這很容易被接受，且不說太熱，人受不了。太陽光直射下，屏幕也看不清楚呀。所以，手機設計準則或者測試規範裡面，不考慮太陽輻射對散熱的影響。那這個新式薄膜，在手機散熱裡面根本無用武之地。

4 總結

總結一下，Science上發表了一篇介紹製作幫助輻射換熱的薄膜的文章，其創新點是製備方法。但它並沒有魔術般的效果能讓我們夏天省去空調，在手機散熱設計里也並沒有什麼用。