中新社合肥4月21日電(記者 吳蘭)記者21日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校團(tuán)隊(duì)近日提出了一種全新的能量利用方法，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候的冷熱能量捕獲和利用。
相關(guān)成果近日發(fā)表在國(guó)際著名期刊《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)上。
這一成果由該校裴剛教授和鄒崇文研究員聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)提出。這一全新的能量利用方法分別以太陽(yáng)(約6000K)和太空(約3K)為熱源和冷源，巧妙利用光譜自適應(yīng)智能涂層來(lái)解決光熱轉(zhuǎn)換過(guò)程和輻射制冷過(guò)程的光譜沖突，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候的冷熱能量捕獲和利用。
人類(lèi)社會(huì)使用的絕大部分能源均來(lái)自于太陽(yáng)輻射，從熱力學(xué)的角度來(lái)看，太陽(yáng)和太空是地球能量循環(huán)的終極熱源和終極冷源。然而，目前的光熱轉(zhuǎn)換和天空輻射制冷都依賴(lài)于靜態(tài)的光譜選擇性涂層，但兩種過(guò)程存在紅外光譜沖突?；诖?，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出利用光譜自適應(yīng)調(diào)控機(jī)制對(duì)太陽(yáng)熱源和太空冷源進(jìn)行時(shí)間解耦，突破目前對(duì)太陽(yáng)熱源和太空冷源的單一利用方式。
該工作中，研究團(tuán)隊(duì)研制了一種基于二氧化釩相變材料的多層膜光譜選擇性自適應(yīng)涂層。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該器件表面溫度在白天可以比環(huán)境溫度高170℃，在夜間可以比環(huán)境溫度低20℃，具有白天光熱轉(zhuǎn)換、夜間輻射制冷的自適應(yīng)功能。器件可以24小時(shí)全天候運(yùn)行，極大提升冷熱能量捕獲的綜合效率。這一研究結(jié)果為基于太陽(yáng)熱源和太空冷源的能量捕獲和高效利用提供了一種全新的途徑。(完)
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