正午的太阳在建筑物，汽车和技术设备上无情地击打 - 直到现在，复杂的冷却系统必须保护它们免受太阳辐射过热。然而，现在似乎可以看到节省资源的替代方案：研究人员已开发出一种可提供光反射的涂层，此外还有强烈的热辐射。创新的聚合物涂层中的微小气泡使这成为可能。
这是一个越来越重要的出汗，但也是生态问题：在气候变化的过程中，预计全世界的温度和热浪都会上升 - 因此冷却系统变得越来越重要。然而，诸如空调系统之类的常规程序存在问题：它们昂贵，通常需要对生态有害的制冷剂，并且最终通过其巨大的能量需求来改变气候变化。
然而，这些能量密集型冷却方法有一种替代方案：被动辐射冷却(PDRC)。它通过反射太阳光并以红外辐射的形式将热量辐射到较冷的大气中来保持表面凉爽。因此，当表面材料使太阳能热量增加最小化同时使天空的辐射热损失最大化时，PDRC是最有效的。然而，到目前为止，在涂料中实现这种双重功能已被证明是棘手的。
对材料开发的棘手挑战
迄今为止开发的许多材料复杂，昂贵且不实用 - 它们难以应用于具有不同形状和纹理的屋顶和结构。到目前为止，相对简单的白色油漆和清漆仍然是确保PDRC效果的最佳解决方案。然而，它们的白色基于颜料，它们不会反射所有光线，甚至会散发有限的热辐射。
哥伦比亚大学工程与应用科学学院团队的新发展现在基于众所周知的事实，即许多塑料都是优秀的散热器。然而，捕获的是聚合物材料通常是透明的，到目前为止只能通过干扰添加剂来反射太阳光。研究人员能够通过小腔体提供聚合物涂层反射率来解决这个问题。
气泡提供光反射
他们使用所谓的基于溶液的相转化技术进行涂覆，这使得聚合物在施用后具有多孔泡沫状结构。换句话说，形成纳米到微米级的气泡。正如研究人员解释的那样，由于空气腔和周围聚合物的不同折射特性，材料可以散射和反射光。结果，聚合物呈现白色并因此避免太阳能加热，而其基本辐射功率使其向环境释放热量。然而，正如研究人员强调的那样，其他方面对材料的潜力也非常重要：它价格低廉，易于生产，可以应用于任何可涂漆的东西 - 屋顶，建筑物，
研究人员已经通过测试证明，他们的创新涂层实际上提供了它所承诺的东西。在亚利桑那沙漠的阳光下，聚合物涂层可以为物体提供六度的冷却效果。研究人员报告说，毕竟它在孟加拉国朦胧的热带环境中是三度。“无论是在沙漠中还是在没有热保护或屏蔽的热带气候下实现冷却，这一事实都证明了我们在需要冷却的地方开发的好处，”共同作者袁洋说。
正如他和他的同事所报告的那样，他们目前正在进一步完善他们的概念 - 他们正在探索使用完全生物相容的聚合物和溶剂的方法，使这个过程完全符合生态学的要求。此外，他们已经在尝试将系统转变为产品 - 他们正在与业界讨论后续步骤。