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可媲美空调的彩色薄膜。资料图片

高温天气下，想要保持舒适宜人的室温，空调的制冷功能尤为重要。但长时间使用空调，不仅会消耗大量的能源，氟利昂的使用和强效温室气体的泄漏对环境也是不小的危害。

在全球气候和能源危机的大背景下，如何研制出更加低碳环保的保温隔热材料，是各国研究人员关注的焦点。近年来，研究人员探索气凝胶、石墨烯等不同材料的热传导机理，但取得的成果却不尽如人意。

近日，英国剑桥大学科学家在美国化学学会春季会议上，介绍了一种具有多种质地和明亮彩虹色的植物基薄膜。这种材料具备被动日间辐射冷却（PDRC）能力，可以将太阳光和热量同时反射到寒冷的外部空间中。当这种材料用于建筑物、车辆和其他结构表面时，可以在不依靠电力的情况下有效降低物体表面气温。这种薄膜在一些特定的场合可以代替空调或其他功率密集型的冷却设备，从而有效降低能源消耗和碳排放量。

虽然目前正在开发的一些涂料和薄膜，可以实现被动日间辐射冷却的效果，但其中大多数是白色或镜面效果，使用过程中，它们仍然会吸收特定波长的阳光并产生热量。

研究人员发现，有一种方法可以在不使用颜料的情况下为塑料薄膜添加颜色。他们从肥皂泡表面显示出不同颜色的棱镜中得到启发，在植物纤维素中提取纤维素纳米晶体（CNC）制成彩虹色的薄膜。将这种彩色CNC材料与乙基纤维素制成的白色材料分层混合起来，就能制作出彩色双层PDRC薄膜。制成的薄膜，具有鲜艳的蓝色、绿色和红色。当其放置在阳光下时，薄膜的平均温度比周围空气低近4.4℃，而且一平方米的薄膜可以产生超过120瓦的冷却功率，这种特性足以与许多类型的家用空调相媲美。

自该技术发展以来，研究人员一直在努力改进薄膜的美学外观。他们通过修改之前探索的一种方法，成功制作出闪闪发光、色彩缤纷的纤维素冷却膜。他们还通过调整乙基纤维素薄膜，使其具有不同的质地，类似建筑和室内设计中使用的木饰面类型之间的差异。这些变化，将为更多材料结构融入PDRC效用提供更多的选择。

使用可回收、可再生材料来实现隔热功能，是这一发现的亮点，同时也是缺点：对于产业化而言，新材料的成本和耐用性尚不具备优势。虽然纤维素的来源是天然的植物，但这并不意味着该种材料的成本较低。从目前来看，提取纳米纤维素或者是纤维素纳米晶体的成本比传统材料要高出许多。同时，纤维素作为一种天然的植物纤维，长期在室外风吹雨淋及紫外线的作用下，如何保持材料的功能性，还需要进一步研究。

随着社会的发展和科学技术的进步，保温隔热材料是节能降碳领域的研究热点，且有部分材料已初步进入产业化阶段。尽管目前这类新材料的市场占有率还不高，但一旦技术成熟度获得认可，成本符合市场预期，将有越来越多的团队加入其中。或许在不久的将来，彩色薄膜材料不仅可以使建筑物和车辆有效降温，还能发挥出更大的作用，比如用作传感器来检测环境污染物、监控天气变化等。（刘　　柳　　王梓嘉　　黄辛舟）

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