這兩位華裔教授的發明,將會降低溫室效應對人類的威脅!

紀個人物 2024-04-27 07:03:30

科學的發現或發明,

應該以全人類的可持續發展爲基礎,

以人類文明生生不息,

爲最終目標。

隨著全球溫室效應的加劇,

夏天也變得越來越熱,

雖然我們擁有開利發明的空調,

但是有的時候還是需要出去走走。

但是面對高懸于頭頂的太陽,

簡直就是出門兩分鍾,流汗兩小時的節奏。

那溫室效應是怎麽回事呢?

在介紹今天的人物時,

阿光先給大家簡單介紹一下“溫室效應”。

溫室效應,又稱“花房效應”,

是大氣保溫效應的俗稱。

大氣能使太陽短波輻射到達地面,

但地表受熱之後,

又向外放出的大量長波熱輻射線,

而這些輻射大部分會被大氣吸收,

這樣就使地表與低層大氣溫相互作用,

類似于栽培農作物的溫室,

故名“溫室效應”。

但是至工業革命以來,

人類向大當中排放了大量的二氧化碳,

而二氧化碳又有一個特性,

就是它的吸熱能力極強,

因此被稱爲“溫室氣體”。

大氣當中的二氧化碳增多,

加強了大氣的吸熱能力,

因此地球向外太空的熱輻射量就減少了,

大部分都保留在了大氣中,

因此地球就會越變越暖。

溫室效應對人類來說有好有壞,

因爲如果沒有溫室效應,

地表平均溫度將會降低至-18℃,

正是因爲“溫室效應”的存在,

如今地表平均溫度爲15℃。

因此“溫室效應”必須要穩定,

增強或者減弱,

都會對人類的生存産生巨大的威脅。

而今天阿光要介紹的兩個人,

他們的發明與創新,

將有可能有效的控制住溫室效應。

故事要從2014年開始講起,

由斯坦福大學電子工程學華裔教授範善輝,

以及他的研究助理阿斯沃斯·羅曼,

發明了一種超薄多層材料。

這種材料的高明之處就在于,

它可將所有物體和生物體釋放的熱輻射,

也就是紅外輻射,

直接反射至外太空,

並且這種短波熱輻射,

是不會被大氣中的溫室氣體所吸收的。

這種材料除了可以處理紅外光,

還可以當做一個不可思議的鏡子,

將它和鏡子結合在一起,

就可以可以反射幾乎所有的入射光,

這一結果就是斯坦福研究小組所謂的光子輻射冷卻,

它既能“卸載”建築物內的紅外熱量,

又能反射加熱建築物的太陽光。

從而實現不用一度電降低室內溫度。

比美的的“一晚一度電”牛逼多了!

但可惜的是,

範善輝教授發明材料對生産條件要求苛刻,

生産成本過高,無法大規模推廣。

不過就在今年,

另外兩名華裔教授,

卻成功發明了一項可量産的降溫膜,

他們分別是,

美國科羅拉多大學博德分校的,

「楊榮貴」教授和「尹曉波」教授。

兩位教授的研究課題,

是爲目前房屋空調和大型電廠的冷卻,

尋找一種更節能環保的方法,

其中輻射制冷這個課題,

一直是頂尖科學家們積極探索的方向。

他們成功量産的這種新型材料,

是由許多直徑在8微米左右的小玻璃珠子,

隨機地鑲嵌在透明塑料中制成的。

這種由普通的塑料加上普通的小玻璃珠,

組合起來的新型材料,

卻是室溫輻射的“黑體”。

這個黑體薄膜材料可以以遠紅外電磁波的形式,

向外輻射能量從而達到降溫的效果。

而且這種材料發射的電磁波波長是8-14微米。

對這個波長的電磁波,

地球的大氣層幾乎是透明的。

也就是說,這些被發射出去的熱量,

幾乎不被大氣層反射、

吸收和散射等方式“轉換消化”掉。

而是直接就穿過大氣層,

進入外太空,一去不回頭。

如果在材料的背面再鍍一層納米級別的金屬膜,

那麽降溫效果就更好了,

不僅可以把熱量送走,

還可以把太陽光反射走,

讓需要降溫的物體不被陽光照射而變熱。

實驗顯示,這種材料在中午陽光直射下,

最高可達93W/平米的輻射冷卻功率,

可以輕松讓與它接觸的物體降溫10-16 ℃。

不用插電,不用燒油,

自己就能降溫,

不把負擔轉嫁給地球上任何別的東西,

直接把多余的熱量送到外太空。

比空調將熱量轉移至室外的方式,

牛逼得不是一星半點。

這個膜不僅散熱效果好,

並且量産成本非常低,

每平方米只需大約50美分,

折合人民幣約爲3.3元。

簡直就是白菜價。

不對~白菜好像還比它貴!

不過現在雖然降溫是做出來了,

但是關于普及,

阿光認爲還需要在實用性方面,

多做一些考慮。

如果立馬普及的話,

全球大量的房子都會裝上這樣的膜,

往大了說的,

很有可能造成地表吸熱不足,

在短短十幾年內降低全球平均氣溫,

到時候冬天將會更加寒冷。

而往小了來說,

如果對面大樓外牆裝了這種膜,

將陽光和熱量會一股腦的全部反射到你家,

那你家就相當于,

在大熱天開啓暖氣模式,

還是不能關的暖氣,

簡直不能忍。

所以阿光覺得,

如果能在膜的外面增加一個遮光罩,

或者增加收起和放出功能。

在夏季需要降溫時,

把降溫膜放出來,

減少室外熱輻射的入侵,

在夜間或者冬季時,

再將膜蓋住或者收起,

這樣才能更好的將這項發明,

運用到我們的生活中去。

雖然有了這項改變世界的發明,

能夠減少溫室效應對人類的威脅,

但是減少溫室氣體排放,

仍然是保護地球環境的重中之重。

因爲大氣的成分,

直接關系到全球生態系統的健康,

也關系到我們個人的身體健康。

綠色出行,拒絕尾氣,

爲全球生態環境的健康發展,

做出自己力所能及的貢獻。

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