呂之品
陽光照射只會讓房子更加炎熱,怎么還能冷卻呢?這需要用到一種高科技涂料。
這項(xiàng)技術(shù)借鑒了激光冷卻的工作原理。人類目前所達(dá)到的最低溫度,是通過激光冷卻實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)室用激光冷卻,降溫幅度可達(dá)150℃。
這款涂料的發(fā)明者最初也想用激光冷卻。不過,在你家屋頂安裝一臺激光器顯然并不現(xiàn)實(shí),所以他們想把材料做成在陽光下也能工作。
他們研制出的這種涂料,分外層和內(nèi)層。外層可把一些波長的太陽光過濾掉,相當(dāng)于提高了純度;內(nèi)層則能吸收太陽光光子,并發(fā)射能量更高的光子;這樣就能把自身冷卻到低于環(huán)境溫度。
道理是這樣。內(nèi)層材料的分子按能量從低到高有這樣三個(gè)能級:能量最低的基態(tài)能級A,能量次高的激發(fā)態(tài)能級B,能量最高的激發(fā)態(tài)能級C。當(dāng)材料分子從周圍環(huán)境中吸收熱量之后,從基態(tài)能級A跳到了激發(fā)態(tài)能級B。激發(fā)態(tài)能級B吸收了太陽光光子之后,又跳到了激發(fā)態(tài)能級C。但激發(fā)態(tài)能級C是不穩(wěn)定的,它自動發(fā)射一個(gè)光子后,返回到基態(tài)A。它所發(fā)射的光子能量是C、A兩個(gè)能級之差,所以能量自然要比吸收的光子高。材料分子回到基態(tài)之后,又吸收周圍的熱量……把上述過程重演一遍。這樣,周圍的熱量不斷被吸收,然后持續(xù)以光子的形式發(fā)射出去,起到了冷卻的作用。
屋頂使用了這種涂料之后,與沒用涂料相比,最頂層可降低10℃。(摘自《科學(xué)之謎》)