几层简单的天花板涂料可能成为应对热浪和水资源短缺的制冷解决方案。
悉尼大学的研究人员与初创公司Dewpoint Innovations合作开发了一种多孔聚合物涂层，能够反射约90%的阳光。这样，即使在直接辐射下，也能使表面保持低至6°C的温度。
除了冷却建筑物外，涂层表面的低温还允许空气中的水蒸气凝结，产生可以收集的水滴，就像热水澡后镜子上的水滴或夜间汽车车身上的露水一样。
具有环境影响的科学进展
该研究的主要作者、教授Chiara Neto在《Advanced Functional Materials》上发表的研究中指出：
“这项技术不仅推进了屋顶制冷涂层的科学，还为可持续、低成本和分散的淡水来源铺平了道路，这是应对气候变化和日益严重的水资源短缺的关键需求。”
该涂层基于一种氟化聚合物PVDF-HFP，能够实现“被动昼间辐射制冷”（PDRC）效果。其高纳米孔隙率赋予其92%的反射率，防止表面在阳光下升温。
被动制冷的工作原理
该聚合物不仅反射太阳辐射，还在大气窗口中发射热辐射，这是一个空气几乎透明的红外光谱区域。这使得表面能够与外太空（–270°C）直接热接触，实现低于环境温度的冷却。
在最佳条件下，表面可以保持比周围空气低3到6°C，足以凝结水蒸气并产生被动淡水来源。
研究结果
在悉尼纳米科学中心进行的六个月测试中，涂层展示了即使在没有降雨的情况下也能保证可持续水供应的能力。
- 每天每平方米可生产多达390毫升的水。
- 在12平方米的面积上，足以满足一个人的日常需求。
- 与黑色表面相比，屋顶温度降低超过25°C，甚至优于传统浅色材料。
这种效果有助于减少城市中的“热岛效应”，这一现象使城市温度比农村地区高出10°C。
潜在应用
制冷涂料可能成为一种多功能工具：
- 农业用途：为动物提供饮水和灌溉作物。
- 能源行业：通过电解生产绿色氢气。
- 城市建筑：减少空调的能耗。
其即插即用特性允许直接应用于现有建筑物，无需结构改动。
从实验室到市场
关键的一步是将创新转化为大规模生产。根据Neto的说法，已经开发出一种具有相同制冷特性的冷屋顶涂料，但使用了更便宜且适合大规模生产的材料。
这是一种水性涂料，其成本与其他高质量外墙涂料相似。接下来的研究将在不同的气候条件下进行，包括地中海地区和夜间露水频繁的地区。
在澳大利亚开发的制冷涂料代表了一种应对气候变化的创新且多功能的解决方案：冷却建筑物，减少能耗，缓解热岛效应，并被动产生淡水。
其在城市、农业和工业应用中的扩展潜力使其成为科学和生态设计如何为21世纪的环境挑战提供具体解决方案的一个例子。
