輻射制冷是一種利用紅外輻射來給物體降溫的技術(shù)。任何物體（高于絕對零度）無時無刻不在通過熱輻射的方式向外輻射熱量，根據(jù)維恩位移定律，溫度為30攝氏度的物體的紅外輻射強度的最大值在波長約為10微米處，恰好位于地球大氣層8-13微米的透明窗口中。在這個波段范圍內(nèi)的紅外輻射，不會被大氣中的二氧化碳、水蒸氣等物質(zhì)吸收，從而無阻礙地向平均溫度為-270攝氏度的宇宙輻射熱量。這項技術(shù)最大的優(yōu)勢在于不需要消耗任何的能源。此外，與空調(diào)將熱量從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外不同，輻射制冷技術(shù)真正做到了將地球的廢熱排放到了宇宙之中。

                       想要實現(xiàn)白天的輻射制冷，一方面要提高在太陽光波段的反射率，減少對太陽光的吸收；另一方面要提高8-13微米紅外波段的輻射率，盡可能多地向宇宙輻射熱量。目前市面上生產(chǎn)的隔熱降溫涂料，雖然在紅外部分也有著較高的輻射率，但是由于在太陽光波段反射率較低，吸收的太陽光過多，因此在太陽照射的時候并不能實現(xiàn)真正的降溫。

                       東南大學機械學院納米能源實驗室最新研發(fā)并獲得專利的輻射制冷涂料配方很好的解決了這方面的難題，在沒有任何遮蓋的情況下，使用涂料后的材料獲得了低于周圍環(huán)境的溫度。

                          這里要強調(diào)的是，輻射制冷的概念，是指材料表面溫度達到周圍環(huán)境以下，而不是指材料表面的溫度和裸露在陽光中的升溫相比。例如，一塊馬口鐵，在30度環(huán)境下裸露在太陽光中溫度達到60度，涂上常用的隔熱涂料后，溫度達到40度，而如果使用有效的輻射制冷涂料，溫度可以降到28度。我們說輻射降溫為30-28=2度，而不是60-40=20度。

                       如圖1(a)所示，涂料主要成分是PVDF-HFP，PDMS，PTFE粉末以及金屬氧化物粉末。PTFE和金屬氧化物顆粒在太陽光波段有較高的折射率，提高了涂料對于太陽光的反射率。PVDF-HFP，PDMS，PTFE三種聚合物由于內(nèi)部官能團的振動，因此對8-13微米的紅外波段具有強烈熱輻射，從而提高涂料在紅外部分的輻射率。當加入一定比例的金屬氧化物粉末時，涂料在太陽光波段的平均反射率達到0.93，8-13微米的平均輻射率為0.97。如圖1(b)(c)，通過調(diào)整PDMS的添加比例，可以將材料做成可以附著在基底上的涂料或是單獨成型的薄膜使用。

海南制冷材料

                       為了反映涂料的降溫效果，設(shè)置了如圖2(a)所示的裝置進行了實地實驗，實驗于2021年6月5日在南京進行，當天地面環(huán)境最高氣溫達到40℃，平均相對濕度54.9%。以鋁板為基底，對添加了二氧化鈦粉末的輻射制冷涂料以及市面上性能較好的高反射隔熱涂料進行對比實驗。當環(huán)境溫度大于36℃時，輻射制冷涂料平均比環(huán)境溫度低3℃，最大降幅在5℃以上，且輻射制冷涂料的溫度始終在環(huán)境溫度以下。