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南华早报

在夏季进行的测试中,这种中国制造的涂料将墙体的温度降低了25摄氏度。

据官方媒体《科技日报》报道,中国已开始大规模生产一种超级涂层,该涂层可在夏季将墙体温度降低25摄氏度。

这种材料已在海南岛南部的一家石化企业进行了为期六个月的实地测试,其原理基于辐射冷却。据9月7日发布的报道,该材料无需电力或冷却剂,其综合性能据称在全球已知同类产品中处于领先地位。该涂层在公共基础设施和住宅领域也具有更广泛的潜在应用价值。

今年夏天,欧洲遭遇创纪录的热浪,许多没有安装空调的住户饱受酷热煎熬,凸显了降低建筑受热影响的迫切需求。该涂层已从实验室创新成果成功转入大规模生产阶段。

经过数十批次的试验,研究团队已建立起涵盖原材料研磨、配方设计直至最终产品检测的全流程制造标准。报道指出,该涂层的年产能达60万吨。

在海南的一家石化炼油厂,烈日常年炙烤着一排体积为3000立方米(约10.6万立方英尺)的球形液化气储罐。若不及时冷却,罐内压力将急剧升高,带来严重的安全隐患。

此前,该设施依赖耗水量巨大的喷淋系统为储罐降温。如今,涂上这种超级涂层后,储罐实现了零能耗的显著自冷却效果。

该涂层由定制化的无机填料和聚合物树脂组成,兼具高太阳反射率和强热发射率的双重特性。

它能反射大部分太阳辐射,同时将储罐积聚的热量以红外能量的形式向外排放,整个过程无需电力或制冷剂。

这项开创性的技术是由总部位于苏州的国有企业“中国建筑生态发展有限公司”与黑龙江省的哈尔滨工业大学共同研发的。

据这家位于苏州的企业的研发负责人介绍,在气温高达30摄氏度(86华氏度)的晴朗天气里,经过特殊处理的储罐表面温度可以降低约25摄氏度,从而使得储罐内部的温度也相应降低约7摄氏度。

据估计,如果使用传统的喷水冷却系统,每台储罐每天需要消耗约35吨水才能达到同样的冷却效果。

“即使在极端的高温天气下,这种冷却涂层也能确保储罐内部的温度保持在安全范围内,”中国建筑生态发展有限公司的研发中心主任李翔表示。

这项技术的关键在于一种特殊的红外辐射材料。科学家们早就知道,在8到13微米之间的红外波段内,热量能够穿透地球大气层并直接散发到外太空的真空环境中。

然而,传统的辐射冷却材料需要具备高度的反射性和发射性,因此其制造过程通常需要使用较厚的材料层;这种厚重结构不仅会导致成本增加,还会降低热传导效率。

研究团队从人类皮肤皱纹的微观结构中获得了灵感,通过巧妙地组合多种功能性填充物,成功在更薄的涂层中实现了高反射性和高辐射性。据报道,这种新型涂层的厚度从原来的500微米减少到了100微米(甚至比一张标准A4纸还要薄),同时其太阳反射率和红外辐射率均达到了97%的水平。

该涂层还具有极佳的耐用性。在海南进行的180天实地试验中,它经受住了4万次擦洗测试,漆膜未出现起泡或剥落。根据这一老化速率,开发人员预计其有效使用寿命可长达15年。该项目是科研成果转化为工业应用的典范。

哈尔滨工业大学的王福强在学术研究期间开发了这种基础涂层。然而,在发表研究成果后,该项目一度被搁置,直到王福强与一家一直在寻找此类先进冷却解决方案的国有建筑公司相遇。双方随后携手合作,共同推动该技术的商业化进程。

从实验室样品开始,他们花费数年时间进行测试、优化和验证。最终,他们打造出了一套能够实现稳定、大规模生产的制造工艺,且未对材料的光学性能造成任何影响。