房子也能穿上涼感衣？ 清華大學研發「超冷奈米纖維」
房子也能穿上涼感衣嗎？清華大學醫工所教授萬德輝研究團隊向撒哈拉沙漠的銀蟻取經，研發出仿生材料「超冷奈米纖維」。將這種輕薄可彎曲、不易破損、抗紫外光且耐酸雨的纖維薄膜鋪在屋頂，就像是為建築穿上涼感衣，能讓室內降溫12度以上，大幅節省電費，節能減碳救地球。
萬德輝指出，撒哈拉沙漠銀蟻可在攝氏70度以上的沙漠中生存，主要因為身上有類似稜鏡的三角形體毛，可反射大部分的陽光，同時放射紅外光，達到降溫的功效。團隊從沙漠銀蟻的體毛得到靈感，深入研究各種材料、形狀、尺寸、顏色，透過先進光學工程技術，以陶瓷材料製成直徑約數百奈米的白色纖維，可以反射97%的陽光，達到最佳降溫效果。
萬德輝帶領學生，頂著艷陽在清華校內建築樓頂進行實驗，在模型小屋屋頂鋪上超冷奈米纖維薄膜，再以紅外光熱像儀測量溫度，可發現溫度即從攝氏50度降到了29度。炎夏汽車模型內的溫度動輒飆上60度，鋪上超冷奈米纖維薄膜後，也降溫了17度。
研究團隊發現，這種新型的陶瓷奈米纖維不僅能反射陽光，它吸入的熱能還會轉為紅外光，穿透大氣層的「大氣窗口」，輻射到極低溫的外太空，而不會蓄積在地表與大氣層內，就可以減緩溫室效應，為解決全球暖化問題帶來曙光。
萬德輝表示，超冷奈米纖維不僅可為建築物降溫，特別適用於綠建築，還可以應用在汽車、農業溫室、冷凍倉儲、大型資料中心及手機、電腦等消費性子產品，不需耗電就可以全天候散熱降溫。
這項由清華大學主導、與台大、陽明交大攜手組成團隊的研究成果今年2月登上國際頂尖期刊《Nano Today》（奈米今日），團隊目前也正為超冷奈米纖維申請12項國內外專利。
研發出白色不透明的超冷奈米纖維薄膜後，團隊進一步思考，能否研發出有類似功效、但卻像透明膠水的材料？因此再度研發出「超冷蠶絲薄膜」，塗在透明的窗戶、手機螢幕及太陽能電板上，也可以將熱能轉為紅外光輻射到外太空。
萬德輝表示，「超冷蠶絲薄膜」取自天然蠶繭，將纖維拆解後，改變微觀結構，再純化其中的絲素蛋白，就可形成均勻且透明的薄膜。經研究測試，鋪上超冷蠶絲薄膜的智慧手機可降溫攝氏5.1度，太陽能電池可降溫14度，大幅提升太陽能電池的效率及壽命。這項研究成果今年8月刊登在國際頂尖期刊《Advanced Functional Materials》（先進功能材料），並登上封面。
更多新聞推薦
留言 2