摘要：炎炎夏日，空调电费让人肉疼？别担心，科学家们正在探索利用涂料、涂层和化学品来降温世界！从反射阳光的“酷”屋顶到能穿在身上的降温面料，这些新科技或能帮你省下一大笔钱，清凉度过酷暑哦！

中文译文

The paints, coatings, and chemicals making the world a cooler place

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让世界变得更凉爽的涂料、涂层和化学品

辐射制冷技术将热量和光散射到太空中，这可以减少对空调的需求，并在热浪中保障人们的安全。

作者：

• Becky Ferreira archive page

2025 年 12 月 26 日

越来越难抵御高温了。 在 2025 年的夏天，热浪袭击了 北美、欧洲 和 中东 的电网。全球变暖意味着更多的人需要空调，这需要更多的电力并给电网带来压力。但是一个千年古老的想法（加上 21 世纪的技术）可能提供一个答案：辐射制冷。 涂料、涂层和纺织品可以散射阳光并消散热量——无需额外的能量。

“辐射制冷是普遍存在的——它存在于我们日常生活的每个地方，”沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学材料科学与应用物理学教授 Qiaoqiang Gan 说。 几乎任何物体在白天都会从太阳吸收热量，并在夜间将部分热量辐射回去。 这就是为什么停在外面过夜的汽车经常会覆盖着凝结物，Gan 说——它们的金属屋顶将热量散发到天空中，从而冷却了下面的表面低于环境空气温度。 这就是你得到露水的方式。

人类已经利用这个基本的自然过程数千年了。 伊朗、北非和印度 的沙漠人民通过将水池暴露在晴朗的沙漠天空下过夜来制造冰，那时会自然发生辐射制冷； 其他文化建造了“凉爽的屋顶”，这些屋顶覆盖着反射材料，可以散射阳光并降低室内温度。 “人们长期以来一直有意识或无意识地利用这种效应，”UCLA 材料科学家、辐射制冷初创公司 SkyCool Systems 的联合创始人 Aaswath Raman 说。

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现代方法，从 加州超市屋顶 到 日本 2025 年世博会展馆 的应用都更进一步。 通常，如果太阳升起并注入热量，表面就无法变得比环境温度更低。 但早在 2014 年，Raman 和他的同事们就实现了白天的辐射制冷。 他们定制了光子薄膜，以在 8 到 13 微米之间 的红外波长处吸收然后辐射热量——这一系列电磁波长被称为“大气窗口”，因为这种辐射会逃逸到太空而不是被吸收。 这些薄膜即使在阳光充足的情况下也能消散热量，将建筑物内部冷却到比环境温度低 9°F，无需空调或能源。

那是概念验证； 如今，Raman 说，该行业主要已从使用大气窗口效应的高级光子学转向了更简单的散射阳光的材料。 陶瓷凉爽屋顶、纳米结构涂层和反射聚合物都提供了在所有波长上偏转更多阳光的可能性，而且它们更耐用且可扩展。

现在竞赛开始了。 像 SkyCool、Planck Energies、Spacecool 和 i2Cool 这样的初创公司正在竞相商业化生产和销售涂层，这些涂层在大多数气候条件下可反射至少 94% 的阳光，在潮湿的热带地区可反射 97% 以上。 试点项目 已经 为住宅建筑提供了显着的降温效果，在某些情况下减少了 15% 到 20% 的空调能源需求。

这个想法可能会超越反射屋顶和道路。 研究人员正在开发可由面临热暴露风险最大的人穿戴的反射纺织品。 “这是个人热管理，”Gan 说。 “我们可以在 T 恤、运动服和服装中实现被动冷却。”

当然，这些技术和材料也有局限性。 就像太阳能电网一样，它们很容易受到天气的影响。 云层阻止反射的阳光反射到太空中。 灰尘和空气污染会使材料的明亮表面变暗。 许多涂层在几年后会失去其反射性。 用于辐射制冷的最便宜、最坚韧的材料往往依赖于特氟龙和其他氟聚合物，这些“永久性化学品”不会生物降解，从而带来环境风险。 “它们是最好的产品类别，往往能在户外生存，”Raman 说。 “因此，对于长期的规模化，你能在没有这些氟聚合物等材料的情况下做到这一点，并且仍然保持耐用性并达到这个低成本点吗？”

与其他任何解决气候变化问题的方案一样，一种方法并不能解决所有问题。 “我们不能过于乐观地说辐射制冷可以满足我们所有未来的需求，”Gan 说。 “我们仍然需要更高效的主动空调。” 一个闪亮的屋顶不是万能药，但它仍然非常酷。

_Becky Ferreira 是一位驻纽约州北部地区的科学记者，也是 First Contact: The Story of Our Obsession with Aliens 的作者。

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