近期，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员李炜团队发现了一种无需能源消耗的有效制冷方案。11月15日，相关研究成果发表于《科学》。
研究人员设计出一种角度非对称光谱选择性热发射器（AS发射器件），其不仅具备高效反射太阳光的能力，而且能够巧妙地减少吸收来自大气和高温地面的热辐射，从而实现低于环境温度的制冷效果，即日间亚环境辐射制冷。
具体来说，研究人员在设计上打破镜面对称性的锯齿光栅结构，其倾斜表面最外侧的镀银层可以有效抑制地面发射的热辐射，而其横向表面上的陶瓷层可以向天空发射光谱选择性热辐射，从而提供角度非对称的热辐射特性。
为了验证AS发射器的全天候辐射制冷性能，研究人员在晴朗的夏季进行了24小时连续的室外温度测量，发现AS发射器的表面温度始终低于环境温度。即使在炎热的正午，AS发射器仍然保持比环境温度低约2.5摄氏度的亚环境辐射制冷性能，且相较于常规高性能辐射制冷器件和商用白漆，分别低4.3摄氏度和8.9摄氏度。y研究人厌还展示了AS发射器在任意朝向下始终保持着亚环境辐射制冷性能。
据了解，该研究不仅攻克了竖直表面的日间亚环境辐射制冷，对辐射制冷的实际应用、节能减排具有重大意义；还突破了热辐射角度、光谱的跨波段协同调控能力，展现了高自由度的热光子学操控能力，为操控热流和信息，如新型的高效冷却、加热、能量传输以及在空间光学系统中的高精度热控等提供了崭新机遇。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adn2524
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