納米材料可實現雙模加熱和冷卻裝置

杜克大學的工程師展示了一種用于建筑氣候控制的雙模式供暖和制冷設備，如果在美國廣泛部署，則可以將HVAC能耗降低近20%。

本發明使用力學和材料科學的組合來利用或排出某些波長的光。取決于條件，輥子來回移動片材以暴露一半上的熱捕獲材料或另一端上的冷卻材料。一種特殊設計的納米材料，一種材料吸收太陽的能量并捕獲現有的熱量，而另一種則反射光并允許熱量通過地球的大氣逸散并進入太空。

杜克大學機械工程和材料科學助理教授，項目負責人許寶春說：“我認為我們是第一個展示出可逆熱接觸的技術，它使我們能夠在兩種加熱或冷卻模式之間進行切換。” 。“這使得材料可以移動，同時仍與建筑物保持良好的熱接觸，從而帶入熱量或將熱量散發出去。”

結果于11月30日在線發表在《自然通訊》雜志上。

在美國，約15%的能源消耗(全球范圍內超過30%)用于建筑物的供暖和制冷，約占全球溫室氣體排放量的10%。但是，到目前為止，大多數減少碳足跡的方法都只涉及加熱或冷卻。這樣一來，全世界的溫帶氣候區就需要在一年之內(有時甚至需要在24小時之內)在寒冷的天氣中進行采暖和制冷。Hsu和他的團隊在新論文中演示了一種設備，該設備可以隨著天氣變化使我們保持舒適或涼爽。

經過特殊設計的板材以聚合物復合材料為基礎，可以通過在其中通電來擴展或收縮。這允許設備與建筑物保持接觸以傳輸能量，同時仍然能夠脫離，以便滾輪可以在模式之間切換。