能源和环保，一直是热点话题。如何更高效获取和使用可再生能源，是人类社会可持续发展的关键，也是科学家孜孜不倦的追求。 近日，中国科学技术大学工程科学学院教授裴刚、国家同步辐射实验室研究员邹崇文联合研究团队提出了一种全新的能量利用方法，开发了一种光谱自适应智能涂层，解决了光热转换和辐射制冷过程中的＂光谱冲突＂，实现了从太阳热源和太空冷源中连续24小时的能量捕获。 相关研究成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。 户外实验装置图和数据图（含实验和模拟）中国科大供图 从直面＂光谱冲突＂开始 冷和热是能源最重要的终端形式之一，全球每年约51%的能源以冷量或热量的形式消耗。然而，目前冷量和热量的供给主要依赖传统化石能源，这无疑会进一步加剧环境问题。 因此，依靠可再生能源实现供冷和供热，对于全球节能和减少温室气体排放方面具有重大意义。 ＂相比较地球环境，温度约为6000K的太阳和3K的太空是地球的终极热源和终极冷源。＂ 论文共同第一作者赵斌向《中国科学报》介绍。 光热转换通过对太阳辐射直接利用，获得高温热能；天空辐射制冷可以将地表能量以红外辐射形式通过大气窗口直接发射至低温太空，获得低温冷量。 实际上，这两种技术原理相同、装置相似，如果将两种物理过程集成于同一装置，不仅能实现夜间制冷和白天集热的双功能特点，同时还可以大大提升装置的时间利用率和能量收益。 ＂但是光热转换和天空辐射制冷对涂层的光谱选择性需求存在固有‘冲突’，前者要求涂层在整个中红外波段具有低发射率，后者要求涂层在大气窗口波段具有高发射率。＂ 赵斌说。 目前常用的光热转换和天空辐射制冷技术是通过不同的光谱选择性涂层来收集热和冷，但是大多数方法是静态和单功能的，只能分别利用不同的固定涂层在白天提供加热，在夜晚提供冷却。 而已报道的极少数光热转换-天空辐射制冷综合利用也多基于静态非选择性涂层，虽然能实现双功能耦合，但集热和制冷性能大大低于单一的光热转换和天空辐射制冷技术。 如何解决＂冲突＂，实现两种装置功能叠加耦合的同时而又不影响各自性能，是裴刚团队一直在做的工作。 会＂变身＂的二氧化钒 此次研究中，裴刚团队创新性提出一种光谱自适应调控机制，即涂层光谱选择性能可根据能量捕获模式进行＂动态调整＂。 团队将目标瞄准了二氧化钒薄膜。邹崇文介绍，＂二氧化钒是一种典型的强关联过渡金属氧化物，它具有特殊的金属-绝缘体相变特性，相变温度在68摄氏度左右。＂ 当温度低于68摄氏度时，二氧化钒是一种不导电的绝缘体，能够同时透过可见光和红外线；当温度超过68摄氏度，二氧化钒会瞬间＂变身＂为低电阻的导体，而且可以阻挡红外线透过。 邹崇文说，利用二氧化钒这种温致相变过程中的动态红外光谱特性，结合多层膜的涂层设计，有望实现自适应的光谱智能涂层，解决光热转换和天空辐射制冷过程中的＂光谱冲突＂。 二氧化钒薄膜的相变特性与其质量密切相关，因此高质量的二氧化钒薄膜制备是智能涂层的关键。 ＂钒原子具有多化学价态，而我们需要的是具有完美化学计量比的+4价二氧化钒，在制备过程中首先要控制生长过程中的原子比例。＂ 邹崇文说，＂原子比例多一点或者少一点，对薄膜的相变特性影响都很大。＂ 此外，+4价的二氧化钒还有各种相结构，而其中只有某种特定的单斜相结构才具有这种相变特性。邹崇文坦言，制备出这种纯相结构的二氧化钒薄膜仍是一项挑战。 经过不懈努力，邹崇文团队利用分子束外延和磁控溅射等手段成功研制了一种基于二氧化钒相变材料的光谱自适应智能涂层。 可应用于建筑节能、深空探测等领域 研究发现，这种智能涂层在白天太阳辐照下处于金属态，整体涂层太阳吸收率为0.89，红外发射率仅为0.25，表现为光热吸收特性；在夜间无辐照条件下，处于绝缘态，涂层在大气窗口波段具有高的发射率，在其余中红外波段具有低的发射率，表现为辐射制冷特性。 为了探索光谱自适应智能涂层在现实天气条件下的性能，在乌鲁木齐一个晴朗的秋日，团队进行了户外实验。 实测结果表明，这种涂层表面温度在白天可以比环境温度高170 ，在夜间可以比环境温度低20 ，具有白天光热转换、夜间辐射制冷的自适应功能，同时，可实现24小时全天候运行，极大提升了冷热能量捕获的综合效率。 审稿人评述该工作，＂这项研究提出了一种非常新颖的从太阳和太空捕获可再生能源的方法，将引起人们新的研究兴趣。＂ ＂相关技术可以应用于建筑节能、汽车温控、光伏冷却、深空探测等领域。＂裴刚说，下一步，将在材料规模化制备、冷热量的高效收集与传输、逆向冷热调控等方向开展研究。 相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2120557119 来源：科学网 中国工程科技知识中心_学术社群已经组建，添加微信：xpcztym邀请您进群
地球的运动速度接近每秒30公里？错，其实每秒600公里都不止人言树欲静而风不止，其实只要身在地球之上，不管风止还是不止，都是不可能静止不动的，因为地球本身就在一刻不停地运动。首先，地球在自转，而且自转的速度可是一点都不慢，在赤道地区，地球自章鱼如此聪明，为何无法成为智慧生命？这都要怪它奇怪的自杀行为现而今，章鱼的出镜率可谓是越来越高，其根本原因是章鱼的聪明才智逐渐被科学家们所发现，正所谓人怕出名猪怕壮，一时间关于章鱼的传闻四起，有人说章鱼来自于外星球，蓝色的血液就是最好的证明探秘中国天眼，位于贵州的巨大铁锅，不仅只是寻找地外文明在中国的西南部，有一个500米口径的球面射电望远镜，这就是著名的中国天眼，中国天眼由我国天文学家南仁东先生在1994年提出，历时2年修建，并于2016年9月25落成使用。中国天眼是亚特兰蒂斯文明真的存在吗？种种迹象表明，我们可能接近了真相喜欢关注历史的人都知道，有玛雅历法中记载着我们人类的上一代文明，也就是传说中的亚特兰蒂斯文明。这个文明的高度远远超出了我们的想象，那么亚特兰蒂斯文明究竟是什么样子的呢？其实，在互联宇宙之外究竟有什么？如果真是这样，不一定是好事人类诞生以来，我们对外界的观察，随着科学的进步，在一步一步地扩大。在远古时候，人们探索世界，只能用眼睛，用脚来丈量。我们今天看到的极为平常的山川河流，在那个时候都是不可逾越的鸿沟。科学界令人绝望的三个理论，人类会有破解的那一天吗？虽然人类从没有停止过对宇宙的探索，但是宇宙实在是太大了，其中的奥秘实在太多，以至于我们无论怎么努力，也只能知其皮毛！虽然如此，但我们仍然发现了三个理论，虽然目前难以证实，让人们感到圣经中的神秘预言，很多都已实现！难道人类的未来早已注定？说到受众最广的书，相信大家会不约而同地想到一本书，那就是圣经！它不仅是一本经书，而且在其中有很多的预言，而且更为奇怪的是，在圣经中还有另外一种预言，它是隐藏在圣经的字里行间的，被称马绍信扮演的林彪与于和伟扮演的林彪，哪个演得更好扮演林彪的演员不少，经典的不多，现在大决战公映，于和伟演林彪，很多人将其与马绍信演的林彪作比较，认为前者不如后者。果真如此吗？林彪是战功卓著的元帅，开国元勋，距离现在很近，所以他的土卫六真的有生命存在吗？惠更斯号探测器给我们带来了精彩的画面人类第一颗在月球以外的地外卫星惠更斯号正在土卫六的大气层中缓缓下降，而我们所看到的景象，就是土卫六最真实的样子。这颗距离我们15亿公里以外的遥远天体，就这样的出现在我们的视野里，如平凡的世界乡干部刘根民为何将拉砖的生意转给孙少安时任石圪节公社文书的刘根民亲戚在原西县建学校，将拉砖的活给了他。但是刘根民转给了孙少安，为何他要这么干？孙少安通过拉砖最后赚了几千块钱，这笔钱在当时是巨款。如果刘根民不给他，那么孙拒绝塑料姐妹，女性之间的友谊能降压图片来自pixabay。com主持会议给老朋友打电话与收费员谈论金枪鱼三明治无论是工作还是娱乐，人们都在不断交流。sciencedaily。com网站当地时间6月30日报道，美国贝