名古屋大學(xué)的長田實(shí)教授等人開發(fā)出了能反射走約5成近紅外光的薄膜板。該薄膜板可以透射可見光,但對于太陽光熱源的近紅外光,其遮擋能力是傳統(tǒng)產(chǎn)品的2倍以上。如果應(yīng)用于建筑和汽車車窗材料中,可以有效調(diào)節(jié)室內(nèi)或車內(nèi)的溫度。目前,正與材料制造商合作開發(fā),以推進(jìn)遮陽片的實(shí)用性,經(jīng)過穩(wěn)定性和耐久性等測試后,力爭在5年左右實(shí)現(xiàn)商品化。
目前,屏蔽近紅外線的材料大都使用摻錫氧化銦等,但是存在稀有金屬銦的采購問題,以及提高近紅外光屏蔽率會降低可見光透射率等問題。
長田教授等人開發(fā)的遮陽片為薄膜狀,由約20層厚度分別約為3納米(納米為十億分之一米)的摻銫氧化鎢薄膜重疊而成。
遮陽片在反射53%的近紅外光的同時,可透射71%的可見光。長田教授表示:“這可能是世界上首次獲得反射性和透射性并存的材料?!?/p>
在實(shí)驗(yàn)中,將不同遮陽片貼在黑色衣服上進(jìn)行對比測試。在夏季烈日下暴曬10分鐘左右,之后用熱成像儀確認(rèn)溫度上升的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在未經(jīng)處理的石英基板下的衣服的表面溫度達(dá)到了43攝氏度。另一方面,在新開發(fā)的遮陽片下的衣服,并沒有像前面的測試般溫度上升16度,而是仍保持在27攝氏度,由此可知,新遮陽片有效地抑制了溫度的上升。
新遮陽片是通過使用自主研發(fā)的“高速液相薄膜制作法”制作而成的。將摻銫氧化鎢薄膜分散的膠體水溶液一滴一滴地滴在基板上,然后將其吸出,如此反復(fù)操作,就可以將薄膜毫無縫隙地鋪滿在基板上,形成薄膜狀。
長田教授表示由于產(chǎn)品處于開發(fā)階段,遮陽片價(jià)格現(xiàn)階段尚未確定。不過,氧化鎢原料容易獲得,只需涂在玻璃等材料上即可發(fā)揮作用。由于制作方法簡單,因此與以往的產(chǎn)品相比,預(yù)計(jì)可以降低制造成本。
據(jù)國際能源署(IEA)2018年的報(bào)告書顯示,空調(diào)、電風(fēng)扇等相關(guān)產(chǎn)品的用電量占全世界用電量的10%。國際能源署預(yù)測,到2050年,能源需求將翻三倍。
目前,空調(diào)設(shè)備通過搭載變頻器等方式推進(jìn)節(jié)能化。但除了這一方法外,提高建筑隔熱性和改進(jìn)窗戶材料也有助于抑制能源消耗。從這一點(diǎn)來看,新開發(fā)的遮陽片預(yù)計(jì)會有較高的市場需求。
長田教授表示:“由于新膜片兼具透射性和反射性,也有望應(yīng)用于追求觀賞性的汽車和建筑領(lǐng)域?!?/p>