今夏的極端高溫天氣，簡直是一場噩夢,。不論是在工作場所,，還是在家里，炎熱剝奪了我們的注意力,，使我們在夜間難以入眠,。擁有空調(diào)的人可謂非常幸運(yùn)。但不幸的是,，這些系統(tǒng)的運(yùn)行會消耗大量能源,，而且受到能源危機(jī)的影響，電費(fèi)飆升,?？照{(diào)不僅價格昂貴，其制冷劑還會危害環(huán)境,。
因此,，人們正在迫切尋求一種節(jié)能的樓宇制冷解決方案,。
被動輻射冷卻將顛覆這一切
被動輻射冷卻將太空視為一個近乎無限的能量庫。能量從物體上通過大氣輻射出去,。這種能量通過發(fā)射中紅外（MIR）電磁波進(jìn)行轉(zhuǎn)移,。地球樓宇和太空之間巨大的溫度梯度將這一切化為了可能。
被動輻射冷卻原理
猜猜被動輻射冷卻最酷的地方是什么,？那就是……被動,！樓宇制冷不再需要輸入額外的能量。這簡直太棒了,！難道不是嗎,？
但這存在一個難點(diǎn)
來自表面的輻射發(fā)射是恒定的。因此,，輻射能的凈負(fù)變化對于冷卻來說至關(guān)重要,。在實(shí)操中，這意味著什么呢,？
白天的入射日輻射通常大大超過對太空的輻射,，這導(dǎo)致表面升溫。因此,，被動冷卻大多在夜間使用,，因?yàn)檫@時對太空的輻射要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過入射輻射。
盡管如此,，該領(lǐng)域的研究仍在不斷取得進(jìn)展,。新材料和技術(shù)的開發(fā)將有效的日間被動冷卻變成可能。
而為了測試這些新材料的有效性,，必須確認(rèn)其熱發(fā)射率,。
傅立葉變換紅外光譜法在此大顯身手
為了達(dá)到最佳的冷卻性能，這些材料必須滿足特定的要求,。除了高太陽反射率,，在8-13 µm的紅外區(qū)域具有高發(fā)射率也是必要的。這一點(diǎn)非常重要,，因?yàn)樵谶@個區(qū)域,，幾乎沒有空氣吸收紅外線，這將削弱冷卻效果,。
使用布魯克INVENIO光譜儀（以及其他布魯克光譜儀）,，就可以測定發(fā)射率。為此,，它可以配備A562積分球,。積分球體中的光束轉(zhuǎn)向反射鏡會以15°的入射角，將來自INVENIO的入射光引導(dǎo)到樣品上。
在這個角度下,，就可以滿足典型的發(fā)射率分析要求,，即入射光必須接近垂直。這對減少極化效應(yīng)而言非常重要,。借助這種設(shè)置,，就可以測量光譜半球反射率。通過使用基爾霍夫定律,，最終可以確定光譜半球發(fā)射率。
用于測定發(fā)射率的布魯克A562鍍金積分球
結(jié)論
為了在炎熱的夏天保持涼爽,，被動輻射冷卻帶來了一個環(huán)保的空調(diào)替代選擇,。傅立葉變換紅外光譜儀有助于測定材料的發(fā)射率，從而進(jìn)一步提高輻射冷卻方法的效率,。
參考文獻(xiàn)
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2. M.M. Hossain, M. Gu. Radiative cooling: principles, progress, and potentials. Adv. Sci., 3 (2016), p. 1500360, 10.1002/advs.201500360.
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