按米打印的薄膜可以在没有任何电力的情况下为家庭降温

一个表面，实现了看似不可能的任务在炎热的阳光下为建筑物降温，而不需要任何额外的电力由美国研究人员制作。一个2014年，另一个研究小组制作了类似的表面，但新设计更有效，更容易工业化生产经济型空调。

太阳的温度超过5500摄氏度，辐射的能量比地球上温暖的物体大得多，所以从物理上看，一个温暖的物体在阳光下释放的辐射比吸收的多，从而冷却下来是不可能的。然而，太阳的温度较高意味着它不仅比温暖的天体辐射更强烈，而且辐射波长更短。因此，原则上，使表面在0.3 ~ 2.5μm的太阳峰值波长处反射，在8 ~ 13μm的中红外波长处发射(主要由室温物体发射)，可以使表面在强烈的阳光下冷却。巧合的是，后者的波长与大气中的“透明窗口”重合，使得辐射逃逸到太空中。2014年Shanhui风扇以及加州斯坦福大学的同事们产生了一个大约40W/m的表面²当放在明亮的阳光下时．²问题是它需要七层二氧化硅和二氧化铪交替使用，每一层都是通过电子束蒸发以纳米精度制造的，这使得该工艺难以廉价地扩大规模。

在新的研究中，机械工程师容桂杨和科罗拉多大学博尔德分校以及其他地方的同事们设计了一种更简单的表面，只有两层:200纳米的银层上覆盖着微米级的二氧化硅玻璃球，这些二氧化硅玻璃球随机分散在高透明聚合物聚甲基戊烯(TPX)中。太阳辐射直接穿过聚合物，反射出银，吸收很少。然而，二氧化硅微球之间广泛的集体共振使得玻璃-聚合物混合物在整个中红外透明窗口具有高发射性，允许热量(可以很容易地通过薄层银传导到聚合物中)轻松地辐射到太空中。在正午阳光直射下测试，表面产生的平均冷却功率为93W/m²然而，杨宇军认为，不同的测量技术可能会使范冰冰的数据有所改善。

研究人员开发了一种卷对卷的制造工艺，使他们能够以每分钟5米的速度生产这种混合薄膜，并生产了“数百平方米”的材料。杨说:“这种卷的制作方法和任何食品包装都差不多。”研究人员目前正在研究将这种材料用于应用的实际考虑因素:制造商保证纯聚合物TPX可以在户外使用20年，但混合材料的耐久性需要测试。此外，众所周知，辐射冷却在云层下效果不佳，正如杨所说:“你不能直接把这种材料放在屋顶上，因为你不想在冬天的寒冷日子里给房子降温。”

范范对此印象深刻:“我认为这是一项非常有趣的工作，它为大规模部署白天辐射冷却的概念提供了一条途径。”他还表示，能够制作大规模的元材料电影对其他领域也很重要。