物理學(xué)家利用放射性冷卻過程將地球表面的熱量排入太空，從而實(shí)現(xiàn)了破紀(jì)錄水平的降溫。美國(guó)斯坦福達(dá)學(xué)Zhen Chen及同事使熱輻射源的溫度比周圍的空氣溫度降低了42.2℃。該設(shè)備的設(shè)計(jì)目的是使其排放的熱量比吸收的熱量更高。
未來空調(diào)或?qū)崃颗湃胩?
“實(shí)現(xiàn)高性能冷卻的關(guān)鍵是將你希望冷卻的物體與外層空間相聯(lián)系，并使其與周圍環(huán)境相分離。”Chen說。研究人員將輻射源放置在真空室內(nèi)，使其與周圍大氣隔絕，并切斷了來自傳導(dǎo)或?qū)α鞯娜魏螣崃?，因?yàn)檫@些會(huì)導(dǎo)致輻射源溫度升高。來自輻射源的熱量從真空室頂部特殊設(shè)計(jì)的窗戶上輻射而出，然后被導(dǎo)向空中。
地球大氣層能讓8~13毫米的熱輻射波段穿過它進(jìn)入外太空，但大多數(shù)物體以不同波長(zhǎng)釋放熱量。這臺(tái)斯坦福輻射源經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，如此一來它釋放的大部分熱量位于這一閾值內(nèi)，這意味著在天氣晴朗的日子里，熱量可以直接進(jìn)入太空，而非被大氣層彈回。
在將空氣泵出真空室的半小時(shí)內(nèi)，該散熱器的溫度劇減40℃，低于周圍的空氣。在接下來的24小時(shí)內(nèi)，它比空氣溫度平均降低37℃。當(dāng)暴露在太陽下并使溫度達(dá)到最高峰時(shí)，其溫度降低達(dá)到最高值42.2℃。此前的輻射冷卻嘗試最多使溫度降低20℃，除非輻射源位于更高的海拔或是低濕度的情況下。
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