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原创 一张薄膜降温17℃,不用买空调,到底谁吹了牛?!

2017-9-22 09:48 4537 0 分类: 电源/新能源

我最开始是看到我们的电子工程推送的这个文章,才知道有这么回事,本来并不太关注这种牛皮吹大了的文章,结果发现网上被吹疯了,朋友圈转了好多。以后不用买空调了,只要几块钱就可以降低室温十几度,是老百姓的福音,造福亿万人……快来拯救快被雷死了的我吧……

http://www.eet-china.com/news/article/201709201005?utm_source=EETC%20Forum%20Alert&utm_medium=Email&utm_campaign=2017-09-20

但凡是个理智的人,但凡有过生活经验的人都能想到的,这TMD纯粹是扯淡的事情,真要是几块钱就能取代几千块的空调,非洲人民要多开心?不给诺贝尔奖对得起这么大的贡献么?


搜了一下新闻,竟然一个多月前来自于扬子晚报!这一个在老家都知道专门发表家长里短稀奇古怪事情的期刊,竟然能发表这么专业的文章?!而且网上传播的文章多数又冠名:南大毕业、华裔教授增加可信度。不过其中一句话:已准备在中国开发,让我不禁觉得可能要关于经费的事情了。

随即我依照文章的英文名称搜索了一下,发现Ronggui Yang Professor杨荣贵教授在中科院有报告。

http://www.imech.ac.cn/xwdt/xshd/201705/t20170531_4805824.html

看起来人应该是没有问题的,随即我去了他的学校,找到他的简介

http://spot.colorado.edu/~yangr/

的确是一个牛人,主要的研究方向是纳米材料降温,使用硅纳米材料植入芯片中增强散热能力。点击上述页面的news,可以看到杨教授相关的新闻,粗略扫一下并没有看到散热薄膜的内容。


不死心的我又转到sciencemag科学杂志来搜索,也就是文章中所说的国际顶尖技术期刊。

以杨教授为关键字搜索到上面几条内容,第一条就是最近刚发表的,关于这个廉价的降温塑料。署名一堆的教授,杨教授是排在倒数第二,一般情况署名先后顺序说明文章中贡献大小。

其中:When backed with silver coating, the metamaterial shows a noon-time radiative cooling power of 93 W/m2 under direct sunshine.意思是,背面使用银涂层的时候,可以在正午阳光直射的情况下,减少93 W/m2的热量。注意是减少,而不是主动降温。而且是正午十分太阳功率最高的时候测的,而不是每天任意时刻都是。


热量去哪了?被银涂层反射回去了,也就是说,最重要的就是这个银涂层,起到反射的作用。大家可以看一下下面大气的吸收光谱,就可以发现,红外波段多数窗口(吸收率高)的区域几乎都是因为水引起的,其余波段,空气是不吸收的,也就是为什么太阳晒着热,多云的时候就不热的原因。而根据左侧的黑体光谱大家可以看出,温度越低,辐射会红移(辐射频率峰值会向红外方向移动),也就是说,实际上我们日常所接触到的物体,都会对外辐射红外线,大家去买电饭煲的时候说什么纳米涂层辐射远红外线,其实都是忽悠人的,所有的物体都会辐射红外线,乃至于远红外线,只是非常微弱,几乎难以探测。而辐射能力最强的是黑体,显然你们的电饭煲不可能是。


为什么物体对外辐射红外线,但是并不会比环境温度低?主要是因为温度低辐射功率太小,而周围环境的热传导能力远远大于辐射的功率。

文章中重点所述的材料这种塑料材料,是对于太阳光中的红外光谱来说是透明的,可以透过93%的红外辐射。然后辐射去哪了?被银涂层反射回去,同样薄膜不会吸收反射回去的红外辐射,空气也不会吸收,就这样飞到外太空去了。


再看下面两条新闻:

水冷的太阳板能降低空调损耗20%。没有说不用买空调吧?将热量反射回去,不被吸收,就相当于降温,但是并不等于直接降温,所以转发文章误解说不用买空调的,注定要失望了。

廉价的塑料薄膜可以实现被覆盖物体最高温差近10℃。注意,这里是最高温差,没说17℃,也没有用“狂降”这么夸张的修辞手法。国内转帖的文章故意夸大并忽略关键词“最高”。


读遍文章,也没有提到更离谱的降温33~42℃。但是里面提到了,薄膜里面内嵌的玻璃微粒是8um,正好是红外波段的尺寸,因此会在红外波段谐振,因此会增强红外辐射能力!从而减少了对于红外辐射的吸收。然后再加上银涂层把辐射反射出去,一切OK了。但是这种材料并不会主动吸收热量变成辐射发射出去,国内传播的文章对此是误解,错误的解读是违反了热力学第二定律:能量不能主动从低温物体传递到高温物体而不产生其它影响。


重点还是银涂层!


这就好像你走进了地下室,由于太阳的热量都被上面的建筑吸收了,所以地下室入口很热,走到中间位置非常凉快,降温十来度是不成问题的,外面晒到40℃,里面二十多度很正常。而薄膜的作用就是把太阳辐射能量给反射回去,而不是吸收。那么最底下能不能全部都降温十几度?显然是不可能的,为什么?


因为热量传递三大形式:传导、对流、辐射。有生活经验的人都知道,烤火的时候坐在旁边感觉热乎乎,这时候是辐射;架在火上烤的肉,依靠的是对流;埋在火里的烤地瓜,依靠的是传导。哪个效率更高?显然辐射的效果是比不上对流和传导的,因为你没有被辐射熟了。同样回到地下室来说,同样太阳光被遮挡,为什么里面凉快门口热,是因为温差存在的时候,在门口空气会对流,建筑物会传导,所以热;而地下室中心位置,对流传导都影响不到了,自然温度就降下来了。


所以最后一篇文章中写的是最高温差10℃,也就是藏在最中心的位置温度最低,但也仅限于此。如果要达到这个效果,并不是简单一层薄膜就可以的,而同时需要四周比较好的隔温材料,否则很快就会和环境同温。


综上所示,这个薄膜原理并不是黑科技,难点在玻璃颗粒和银镀膜是要求非常高的加工能力,效果和寿命都要考量考量。文章中也指出,杨教授他们主要是解决了大规模量产的问题。同时,也证明了扬子晚报刊发的这个文章,纯粹是断章取义,哗众取宠,是新闻界的毒瘤,绝不可信!最近几年这种门外汉转发外文文章,翻译生硬,断章取义,夸大效果到颠覆现有技术,十分可悲又可怜,譬如最近的:可燃冰可以续航一万公里、石墨烯电池7s充满等等。希望以后新闻工作者能好好学习,踏踏实实。


有客官问了,既然主要的原理是反射,为什么不用镜子哩?就算镜子是固体不能任意铺贴,难道大中华就不能开发这么高科技又惠民产品了么?不是很复杂的反射膜,只能靠美籍华人来拯救大家么?不!看看我们的大淘宝:

基于廉价铝的薄膜、隔热薄膜等各种反光材料,贴屋顶。墙面、玻璃的都有,一搜一大堆,均十分廉价,使用方便,还能开fa票!反射率达到97%。实在不愿意,搞个带背胶的铝箔纸贴屋顶都可以,高反射率,根本不用等他们来国内开厂。更重要的是,这是几十年的经过市场验证可靠的技术,随时都可以使用!所以,大家也不用吹洋玩意有多牛,中国“土专家”更牛!还不用吹!

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