產學差距究竟有多大–#25. 給地球降溫的材料有那麼玄乎?

2017-08-23

這篇文章引起了我的關注，花了二小時終於搞懂了玄機！

http://big5.ce.cn/gate/big5/tech.ce.cn/news/201702/23/t20170223_20443973.shtml

簡單說，就是讓熱輻射「進不來、出得去」。太陽輻射主要波長範圍為 0.15-4μm。地面和大氣熱輻射（又稱溫度輻射）主要波長範圍為 3-20μm。因此，一般可把前者稱為「短波輻射」，後者稱為「長波輻射」。

接著，來看看這個所謂劃時代意義的降溫材料的結構，簡單地說，上層是 8 微米的玻璃珠，中間層是 50 微米厚的 TPX，下層是鍍銀膜 200 納米。

為何用玻璃珠？這裡涉及了「輻射冷卻」，未鍍膜玻璃的輻射率高達 84%，符合「輻射冷卻」原理。但為何鍍銀膜？因為銀的反射率高，在塗料中普遍用於隔熱用。另外，TPX 的特性為密度低（可說是比重最小的塑膠），透明度高、熔點高、耐溫性優良。所以說，其實沒有那麼玄乎？是這兩位老師觀察力強，先利用了隔熱塗料中銀在紅外區及可見光區反射率高的特性。再通過玻璃珠輻射率高來完成輻射冷卻，至於為何使用 TPX？我猜想是透明吧，否則 PE 及 PP 不是比較便宜嗎？

高反射率是高效太陽輻射隔熱塗料的主要特徵和主要隔熱手段。現高效隔熱塗料對全陽光的反射率可達 R>80% 以上。這裡提供個業界商品的規格，這也表示反射率高的替代物有很多。

Ag coating：Ravg≧98%@420~680nm、Rabs≧96%@420~680nm

我的職業病又犯了，想到這個黑科技當然是想把石墨烯導進去，結果想了二個小時終於找到缺口了。選擇厚度為 50μm 的超材料薄膜 6％ 體積的微球具有平均紅外線發射率 >0.93，石墨烯在我以前做散熱塗料時提到輻射率高達 99%，我還想到當初是塗布在鋁基板上，難怪在可見光區會感覺散熱比較快。為了柔性可方便施工，那我就沿用 TPX 高分子，未來再來選用性價比高的高分子基材。至於鍍銀膜這塊我也可以用最近完成的石墨烯負載納米銀，但被鍍面至少要有半導體性質，所以改成耐紫外線透光高分子在上層，中間層使用石墨烯導電油墨，下層以電鍍納米銀做設計。真是聰明，找個時間來驗證吧！

新聞稿所云：下一步要思考的是「怎麼用」的問題。對商業化的合作請求，他們保持了審慎的態度。老師們您客氣了，商業化就是要找我來實踐，我腦筋活喜歡思考，更重要的是我始終只想到項目落地的事，誰也擋不住我！

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