名古屋大学开发出最高性能日照遮蔽膜,材料使用了三氧化钨

名古屋大学的长田实教授等人开发出了能反射走约5成近红外光的薄膜板。该薄膜板可以透射可见光,但对于太阳光热源的近红外光,其遮挡能力是传统产品的2倍以上。如果应用于建筑和汽车车窗材料中,可以有效调节室内或车内的温度。目前,正与材料制造商合作开发,以推进遮阳片的实用性,经过稳定性和耐久性等测试后,力争在5年左右实现商品化。

目前,屏蔽近红外线的材料大都使用掺锡氧化铟等,但是存在稀有金属铟的采购问题,以及提高近红外光屏蔽率会降低可见光透射率等问题。

长田教授等人开发的遮阳片为薄膜状,由约20层厚度分别约为3纳米(纳米为十亿分之一米)的掺铯氧化钨薄膜重叠而成。

遮阳片在反射53%的近红外光的同时,可透射71%的可见光。长田教授表示:“这可能是世界上首次获得反射性和透射性并存的材料。”

纳米三氧化钨图片

在实验中,将不同遮阳片贴在黑色衣服上进行对比测试。在夏季烈日下暴晒10分钟左右,之后用热成像仪确认温度上升的情况。结果发现,在未经处理的石英基板下的衣服的表面温度达到了43摄氏度。另一方面,在新开发的遮阳片下的衣服,并没有像前面的测试般温度上升16度,而是仍保持在27摄氏度,由此可知,新遮阳片有效地抑制了温度的上升。

新遮阳片是通过使用自主研发的“高速液相薄膜制作法”制作而成的。将掺铯氧化钨薄膜分散的胶体水溶液一滴一滴地滴在基板上,然后将其吸出,如此反复操作,就可以将薄膜毫无缝隙地铺满在基板上,形成薄膜状。

长田教授表示由于产品处于开发阶段,遮阳片价格现阶段尚未确定。不过,氧化钨原料容易获得,只需涂在玻璃等材料上即可发挥作用。由于制作方法简单,因此与以往的产品相比,预计可以降低制造成本。

据国际能源署(IEA)2018年的报告书显示,空调、电风扇等相关产品的用电量占全世界用电量的10%。国际能源署预测,到2050年,能源需求将翻三倍。

目前,空调设备通过搭载变频器等方式推进节能化。但除了这一方法外,提高建筑隔热性和改进窗户材料也有助于抑制能源消耗。从这一点来看,新开发的遮阳片预计会有较高的市场需求。

长田教授表示:“由于新膜片兼具透射性和反射性,也有望应用于追求观赏性的汽车和建筑领域。”

 

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