随着气温飙升，空调的冷风可以缓解压力，但A/C机组需要大量能源，可能会泄漏温室气体。今天，科学家们发现了一种环保的替代品——植物膜，当暴露在阳光下时会冷却，有多种纹理和明亮的彩虹色。这种材料有朝一日可以在不需要电力的情况下保持建筑物、汽车和其他结构的凉爽。

　　该项目的首席研究员Silvia Vignolini博士说：“为了制造白天比周围空气更凉爽的材料，你需要一种能反射大量太阳光而不吸收太阳光的东西，它能将光的能量转化为热量。”

　　Vignolini补充道：“只有少数材料具有这种特性，添加彩色颜料通常会破坏它们的冷却效果。”

　　被动日间辐射冷却（PDRC）是指表面在不被空气或大气吸收的情况下将自身热量释放到太空的能力。其结果是，在不使用任何电力的情况下，表面可能会比周围的空气冷几度。当用于建筑物或其他结构时，促进这种效果的材料可以帮助限制空调和其他功率密集型冷却方法的使用。

　　在会议上介绍这项工作的Qinghen Shen博士说，目前正在开发的一些涂料和薄膜可以实现PDRC，但大多数都是白色或镜面。Vignolini和Shen都在剑桥大学工作。但想要使用蓝色PDRC涂料的建筑业主就不太走运了。根据定义，彩色颜料会吸收特定波长的阳光，只反射我们看到的颜色，在这一过程中会产生不良的增温效果。

　　但有一种方法可以在不使用颜料的情况下实现颜色。例如，肥皂泡在其表面显示出不同颜色的棱镜。这些颜色是由光与不同厚度的气泡膜相互作用的方式产生的，这种现象被称为结构色。Vignolini的部分研究重点是确定自然界中不同类型结构颜色背后的原因。在一个案例中，她的团队发现，从植物中发现的纤维素中提取的纤维素纳米晶体（CNCs）可以在不添加任何颜料的情况下制成彩虹色的彩色薄膜。

　　事实证明，纤维素也是为数不多的可以促进PDRC的天然材料之一。Vignolini是在听到第一批创造出冷却膜材料的研究人员的演讲后得知这一点的。他说：“这真是太神奇了，我从来没有想过纤维素能做到这一点。”

　　在最近的工作中，Shen和Vignolini将彩色CNC材料与乙基纤维素制成的白色材料分层，生产出彩色双层PDRC膜。他们制作的薄膜具有鲜艳的蓝色、绿色和红色，当放置在阳光下时，其平均温度比周围的空气低近40华氏度。一平方米的薄膜产生超过120瓦的冷却功率，可以与许多类型的家用空调相媲美。

　　Shen说，这项研究最具挑战性的方面是找到一种方法，使这两层粘在一起——就其本身而言，CNC膜很脆，乙基纤维素层必须经过等离子体处理才能获得良好的粘合性。然而，结果是薄膜坚固耐用，可以在标准生产线中一次制备几米。

　　自从创作出这些第一部电影以来，研究人员一直在改善它们的美学外观。他们使用一种由该小组之前探索的方法修改而来的方法，半岛·综合体育官方网站制作出闪闪发光、色彩鲜艳的纤维素基冷却膜。Shen说，他们还调整了乙基纤维素膜，使其具有不同的纹理，比如建筑和室内设计中使用的木材饰面类型之间的差异。半岛·综合体育官方网站这些变化将为人们在家庭、企业、汽车和其他结构中融入PDRC效应提供更多选择。

　　研究人员现在计划寻找方法，使他们的电影更具功能性。Shen表示，CNC材料可以用作传感器来检测环境污染物或天气变化，如果与CNC乙基纤维素薄膜的冷却能力相结合，这可能会很有用。例如，在汽车密集的城市地区，在建筑外墙上安装一个钴色的PDRC，有朝一日可以让建筑保持凉爽，并安装探测器，提醒消防部门注意空气中更高水平的烟雾分子。

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