科技| 新型材料比玻璃更透明 為房間降溫兼具自潔功能

[星島綜合報道] 擁有大量的玻璃表面可以使房間更加明亮，但同時也會透入過多的熱量和降低私隱度。一種新型超材料不僅對光線更加透明，還能增加私密性、為室內降溫並自動清潔。

研究小組的這一發明被稱為聚合物微光子多功能超材料（PMMM），它採用薄膜的形式，可以貼在普通玻璃上。 它的特殊性能來自於其表面的微觀結構，表面刻有金字塔圖案，每個金字塔的寬度僅為 10 微米。

這些迷你金字塔能散射73%的光線，因此這種材料看起來像磨砂玻璃。 儘管如此，這種玻璃的透光率卻出人意料地高於普通玻璃—95%，而大多數玻璃的透光率只有 91%。 研究小組表示，這不僅能為人們提供更舒適的照明，也能為植物提供更舒適的照明。

該研究的第一作者 Gan Huang 說：「當這種材料被用於屋頂和牆壁時，它可以為工作和生活提供明亮而無眩光、隱私保護的室內空間。 在溫室中，高透光率可以提高產量，因為光合作用效率估計要比玻璃屋頂的溫室高出 9%。」

PMMM 最酷的訣竅是能夠將熱量直接傳送到外層空間，從而冷卻房間。這聽起來像是科幻小說中的情節，但這是一種經過深入研究的現象，被稱為「輻射冷卻」，它利用了地球大氣層對紅外線波長透明這一事實。通過將宇宙作為一個巨大的散熱器，測試表明，這種材料能使房間保持比周圍空氣低 6 °C的溫度。

最重要的是，這種薄膜還具有自潔功能。 布滿微小金字塔的表面在水滴下面保持了一層空氣，因此水滴會帶著灰塵或污垢直接滾落。 從技術上講，這使得它具有超疏水性能，接觸角高達 152 度。

Gan Huang說：「這種材料可以同時優化室內陽光的利用，提供被動冷卻，減少對空調的依賴。該解決方案具有可擴展性，可無縫集成到環保型建築建設和城市發展計劃中。」

圖片：Gan Huang, KIT
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