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03圖文導讀圖1 受人體皮膚啟發的仿生輻射制冷織物的理論設計。 圖2 仿生輻射制冷織物的制備與表征。 圖3 仿生輻射制冷織物的戶外降溫測試。

因此，在當今“雙碳”政策的背景下，如何有效降低生產生活中制冷所需的能耗已成為當下的熱門研究方向，而輻射制冷技術作為一種零能耗、綠色環保的新型制冷技術，可以實現節約能源以及保護環境的作用。

該文設計并制備了一種可以同時利用兩個大氣窗口（8–13 μm和16–25 μm）來降溫的雙選擇型（Dual-selective）熱發射體作為高性能輻射制冷材料，并證明其在干旱炎熱氣候下具有明顯優于現有典型輻射制冷發射體的亞環境制冷性能（指降溫到環境溫度以下的能力），并具有很高的耐候性和色彩兼容性，提升了輻射制冷技術的降溫潛能，為其大規模實際應用提供了可能。

傳統的輻射制冷材料及其應用僅限于夜間，這是由于材料在白天對太陽輻射的吸收抵消了其紅外輻射的制冷量。近幾年，隨著納米光子學和超材料領域的發展，新型光譜選擇性輻射制冷材料得到迅速發展，這些新型輻射制冷材料在太陽輻射波段具有高反射率，同時在“大氣窗口”波段具有高發射率，可實現全天輻射制冷。作為一種無需能量輸入的制冷技術，天空輻射制冷可為應對能源危機及全球變暖提供一種新的思路。

尤其是近 10年來，隨著納米光學和超材料技術的發展，可以在白天實現低于環境溫度的輻射制冷材料被制備出來。輻射制冷材料的深入研究也為大規模應用輻射制冷技術提供了可能。在碳中和大背景的推動下，輻射制冷巨大的節能減碳潛力受到研究者們的關注，周志華等分析了輻射制冷在建筑冷卻、太陽能光伏冷卻、輔助冷源等方面的節能減排潛力。

傳統的蒸汽壓縮冷卻策略，比如空調的制冷消耗了大量的化石燃料發電，導致碳排放增加，進一步使全球氣候惡化。輻射冷卻能夠以熱輻射的形式將地球的熱量傳遞到外太空，無需任何能量輸入的條件下，在日間通過最小化太陽能吸收實現了低于環境溫度的降溫效果，這種零能高效的降溫方式為節能建筑、人體熱管理和太陽能電池熱管理等領域的發展提供新的策略和機遇。

此外，當激勵頻率超過板的臨界頻率時，板的振幅和聲輻射響應會急劇下降。 3. 板的尺寸和形狀：板的尺寸和形狀會影響板的固有頻率和振動模式，從而影響聲輻射響應。通常情況下，較大的板和不規則形狀的板會產生更復雜的振動模式和更強的聲輻射響應。 4. 材料特性：板的材料特性也會影響聲輻射響應。例如，較薄的板和較柔軟的材料會產生更高的振幅和更強的聲輻射響應。

普通中央空調是由制冷主機設備通過管路連接室內多個冷熱末端組成的空調系統，采用制冷劑或者水作為傳遞熱量的媒介，通過對流交換能量為主，為室內提供所需要的冷量或熱量，從而達到調節室內溫度的目的。

The resonant angular frequencies ωA and ωB are obtained from the Frequency-domain simulations by the commercial software COMSOL Multiphysics with the preset “Pressure Acoustics, Frequency Domain” module

傳統制冷系統雖然能夠實現降溫，但其運行所需的制冷劑和電力嚴重加劇了溫室效應和能源消耗，對綠色可持續發展構成巨大威脅。是否存在一種新型的綠色降溫方式，可以在不消耗能源的情況下實現降溫？輻射降溫技術是一種無需能量輸入的物理降溫技術，它通過對太陽光和中紅外波段光譜進行選擇性精準調控，最終實現物體的無源持續降溫。該技術有助于緩解能源危機和溫室效應，對實現“雙碳”目標具有重要意義。

制冷壓縮機噪聲主要包括機械性振動噪聲、流致性振動噪聲和電磁性振動噪聲，其振動噪聲源錯綜復雜，相互干擾，增加了聲源辨識的難度。振動噪聲控制技術涉及流場、應力場、溫度場和電磁場等多門學科，知識面廣，研究難度大，成為制冷壓縮機技術發展面臨的新挑戰。 制冷壓縮機在軸系運動部件擾動和流道內壓力波動等載荷激勵下產生振動和輻射噪聲，影響產品體驗和使用的舒適度。

誤區二：制冷型一定優于非制冷型？不一定。 制冷型設備的優勢在于極低的熱噪聲，適用于高溫、超遠距離、高靈敏度要求的極端場景。但對于占市場主流的常溫目標檢測（-20℃至150℃），非制冷型長波紅外設備的精度已完全足夠，且具有功耗低、啟動快、體積小、免維護和高可靠性的巨大優勢。選擇紅外熱成像儀，本質上是選擇一把匹配特定場景的鑰匙。

借助仿真設計一款更加“安靜”的變速箱 上文的方法介紹了耦合多體分析和聲學仿真的技巧，幫助用戶精確地計算變速箱的噪聲輻射。人們可以在設計進程的早期階段引入這一技術，從而盡可能地減少變速箱轉速范圍之內的噪聲輻射。此外，利用 COMSOL Multiphysics? 軟件中的“模型方法”功能，我們能親耳聽見變速箱產生的噪聲——讓仿真更接近物理實驗。 本文內容來自 COMSOL 博客

因此，輻射冷卻作為一種節能的散熱技術受到了廣泛的關注。在過去的幾年中，各種RC薄膜被報道用于被動日間輻射冷卻(PDRC)，其重點是有效地阻擋太陽輻照并在大氣透射窗口(8 - 13 μm)內強發射，如超表面光子晶體和多層和混合聚合物材料。PDRC薄膜在建筑制冷、光伏制冷、集水、發電、和個人熱管理等實際應用中顯示出巨大的潛力。關于PDRC薄膜用于冷卻電子器件的報道很少。

如下圖，作者制作了一排鋯硅納米柱，在其中摻雜熒光染料，隨后用顯微鏡聚焦渦旋光在納米柱一側，觀察到熒光分子被激活且熒光向著一側單向輻射。有兩點需要說明，第一個作者在仿真中使用的是偶極子光來近似等效聚焦渦旋光，第二點是作者的實驗現象我覺得也并不明顯是單向輻射，盡管他的仿真很明顯。

當光學鏡片的鍍膜抗反射性能不完善時，殘留的熱輻射從每個鏡片表面返回，部分殼體熱輻射也到達探測器，從而形成可辨別的對比度差異。探測器除了接收正常成像的景物輻射外，還通過光學鏡片表面的微弱反射，接收到本身及周圍低溫腔冷環境的影像，形成冷像。較強的冷反射信號會直接淹沒目標信號，這是制冷型紅外成像系統特有的雜光效應。

圖4 (a) 輻射冷卻系統的制冷溫度和輻射冷卻功率在 24 小時內的變化。(b) 理論露水收集潛力。

來源 | Advanced Functional Materials 01背景介紹 被動輻射冷卻(PRC)材料能夠在零能量輸入的情況下，通過8~13 μm范圍內的大氣透明窗口持續向寒冷的外太空散熱，有利于降低全球能耗，因而在建筑制冷、人體熱量管理、光伏設備制冷、發電和水回收等領域具有廣闊的應用前景