刘霞

去年是记录中气温最高的一年，而2024年的热浪比去年更凶猛，在7月有四天连续打破地球史上“最热日”的记录。研究表明极端的高温不仅加剧了水资源短缺的现象而且电网也承受不住巨大的压力每年会导致近50万人死亡

面对这场持续不断的热浪袭击，科学界各路高手纷纷亮出妙招，《自然》网站日前报道了其中几种“降温奇技”。它们分别是：能释放大量潜热的超冷材料，它能通过自发放热来冷却物体；相变材料可以智能调控热量的传递，让室内温度保持在相对舒适的水平。此外，《自然》还提到，科学家们正在研发新型高效空调，希望能够带来革命性的变化，并为城市降温提供新策略。

研发新型的电热制冷装备以提供凉爽体验。

大多数空调和冰箱利用压缩或膨胀流体吸收或释放大量热量。虽然这些技术相对经济实惠，但会排放温室气体并耗用大量的能源。根据国际能源署的数据显示，在全球建筑物总耗电量的20%以上。机构预测到2050年将需要3倍的空调所需能量。更令人担心的是，使用的制冷剂对环境有害。

科学家正在寻找替代传统空调的技术途径，去年11月卢森堡科学技术研究所的伊曼纽尔·德费团队在《科学》杂志上发表论文称他们成功研发了一种利用金属铅、钪和钽制成的制冷装置，理论效率能达到60%左右。

这一创新的核心在于巧妙地利用了电热冷却原理。 当电力场作用于材料（陶瓷）时，改变材料表面的电荷方向会使其温度暂时升高。当电场撤离后，这种材料便会迅速降温。整个系统没有移动部件，私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596并不依赖有害环境中的制冷剂，效率是传统空调系统的两倍，能够大幅降低能源消耗。

德费与日本的村田株式会社合作研发了原型设备，后者生产出的一种特殊陶瓷应用非常广泛，在移动通讯和电子设备等领域被大量采用，为新型制冷装置的推广打下了基础。不过，要将这一尖端技术转化为更加普及的产品，还需要较长时间的市场验证。

一种新的降温方案使用了“超冷”技术和“相变材料”。

研究人员还研发出了几种新型超冷材料以及一种相变材料，其目的是为了给城市提供更多的防暑降温解决方案。

所有物质都具有将一部分阳光反射并转化为能量的特性。但高科技超冷却技术能吸收绝大多数来自太阳的辐射能，并通过物理方式散发出巨大的热量，无需电能就能达到快速降温的效果。

2014年斯坦福大学电子工程学教授范善辉和他的研究助手阿斯沃斯·罗曼在《自然》杂志中发布过一篇论文他们研发出了一个超低温表面这款薄层多材料结构既可卸载建筑物的红外热量又反射加热的太阳光犹如披上了一层“制冷外衣”。所使用的新材料是由7种交替排列的二氧化硅和二氧化铪组成日间降温效果能达到5℃。

近年来，超冷技术领域得到了长足的进步。研究人员使用了诸如塑料、金属、漆料以及木材等多种材料来制造各种低温材料。

今年7月，赵海波教授等中国四川大学专家在《科学》杂志发表了研究成果称，他们研发了一种具有高太阳反射率、易大规模生产且可循环利用的生物质辐射冷却凝胶气态。该材料由明胶和DNA混合制成，并表明其能在高阳光照射条件下使外环境温度下降16度。

澳大利亚墨尔本大学研究小组2023年在《材料化学》上描述了一种由悬浮纳米颗粒组成的“相变油墨”。当这些颗粒被加热并转变为金属时，它们的结构呈线性且能够反射多余的热量，从而给周围的环境降温。相私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596反，当它们冷却成锯齿状结构时，则允许热量进入周围环境，让该地区的温度得以保持恒定。研究小组希望通过将这种相变油墨应用到建筑窗户涂料中，并根据季节设计出不同涂层，以改善建筑物在冬季的隔热性并在夏季提供良好的散热效果。

从实验室到城市，亟待规范化发展

就对酷热的抵抗而言，在与酷暑的战役中，哪一种散热技术最终得以显现其威力，暂时还未可知。许多新颖的设想仍在研究室里静静潜伏等待着进一步的研究成果；一些则仅在较小规模的项目上展示出了它们的实际效果。

比如一些科学家认为在阴霾或是湿热的气候下，这些新型超导材料就很难发挥作用了。因为水分可以拦截和反射红外线，这就会导致它们无法释放能量，并且影响到整个系统中的运作状态。

今年1月，澳大利亚新南威尔士大学物理学家马蒂伊斯·桑塔莫瑞斯团队提出一项策略行动：他们使用超冷材料在沙特首都利雅得对建筑物进行改造，并将树木灌溉量提高一倍。这一操作预计能降低城市气温约4.5℃

赵海波教授对媒体说，“超冷材料独特地拥有无需额外提供能量就能制冷的优势，将能在众多方面发挥作用，其智能化与多功能化将是发展方向”。

不过赵海波也提醒：“这类材料大多还处在学术性研究阶段，对于成本、施工条件等因素考虑较少。因此需要与工程需求相结合，以达到实用化的目的。此外，超冷材料的性能评价方法尚不统一，并且国际上缺乏相关的标准，迫切需要制定一套可靠的规范化的研究和开发标准来促进该领域的健康发展。”