Làm mát bức xạ thụ động có thể điều khiển bằng điện
Cách làm mát tòa nhà và phương tiện tiết kiệm năng lượng trong điều kiện khí hậu đang thay đổi. Các nhà nghiên cứu hiện đã chỉ ra rằng có thể điều chỉnh điện trong quá trình làm mát bức xạ thụ động để kiểm soát nhiệt độ của vật liệu ở nhiệt độ môi trường và áp suất không khí.
Làm mát bức xạ thụ động sử dụng năng lượng nhiệt có thể để lại một vật thể dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Tất cả các vật thể phát ra nhiệt dưới dạng ánh sáng hồng ngoại -- cây cối, tòa nhà, nước và thậm chí cả con người.
Các loại vật liệu khác nhau phát ra lượng nhiệt hồng ngoại khác nhau. Điều này phụ thuộc vào khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại của vật liệu -- khả năng hấp thụ nhiệt hồng ngoại càng tốt thì vật liệu càng tỏa nhiệt tốt.
Do khả năng truyền ánh sáng trong dải bước sóng hồng ngoại của bầu khí quyển, độ lạnh trong không gian vũ trụ, nơi có nhiệt độ khoảng -270 độ C, có thể được sử dụng để loại bỏ nhiệt khỏi các vật thể trên trái đất. Do chênh lệch nhiệt độ, có thể xảy ra sự vận chuyển ròng ra ngoài. Do đó, vật thể có thể có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trường với sự trợ giúp của làm mát bức xạ thụ động.
Hiệu ứng này đã được sử dụng từ xa xưa trong lịch sử để tạo ra băng ở vùng khí hậu ấm hơn. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, nghiên cứu khoa học vật liệu ngày càng quan tâm đến hiện tượng này và đã phát triển các vật liệu mới có khả năng phát nhiệt hồng ngoại cao mà không bị ánh nắng mặt trời làm nóng lên.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Linköping hiện đã chỉ ra rằng nhiệt độ của một thiết bị có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh bằng điện với mức độ tỏa nhiệt của thiết bị đó thông qua quá trình làm mát bức xạ thụ động. Khái niệm này sử dụng một polyme dẫn điện để điều chỉnh điện hóa độ phát xạ của thiết bị.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell Reports Physical Science.