• 未来空调或将热量排入太空
  •   来源:中国科学报
  • 2016-12-20

物理学家利用放射性冷却过程将地球表面的热量排入太空,从而实现了破纪录水平的降温。美国斯坦福达学Zhen Chen及同事使热辐射源的温度比周围的空气温度降低了42.2℃。该设备的设计目的是使其排放的热量比吸收的热量更高。

未来空调或将热量排入太空

“实现高性能冷却的关键是将你希望冷却的物体与外层空间相联系,并使其与周围环境相分离。”Chen说。研究人员将辐射源放置在真空室内,使其与周围大气隔绝,并切断了来自传导或对流的任何热量,因为这些会导致辐射源温度升高。来自辐射源的热量从真空室顶部特殊设计的窗户上辐射而出,然后被导向空中。

地球大气层能让8~13毫米的热辐射波段穿过它进入外太空,但大多数物体以不同波长释放热量。这台斯坦福辐射源经过特别设计,如此一来它释放的大部分热量位于这一阈值内,这意味着在天气晴朗的日子里,热量可以直接进入太空,而非被大气层弹回。

在将空气泵出真空室的半小时内,该散热器的温度剧减40℃,低于周围的空气。在接下来的24小时内,它比空气温度平均降低37℃。当暴露在太阳下并使温度达到最高峰时,其温度降低达到最高值42.2℃。此前的辐射冷却尝试最多使温度降低20℃,除非辐射源位于更高的海拔或是低湿度的情况下。

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