本年夏天被以为是有记载以来最热的夏天！并且由于大师变暖的趋势卡农官方，科学家意想改日可能只会更热。

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图源：Leolintang

空调、雪柜似乎成为越来越多东说念主必备的聘任，可是这些传统的制冷建造每每比拟贵，最报复的是它们皆相称耗电。

把柄中国电力报的报说念，当今中国事全寰宇最大的制冷居品坐褥、滥用和出口国， 2019年中国制冷用电量就还是跳跃了全社会用电量的15%以上。

制冷建造责任的用电量与所需调度的温度关推敲，是以跟着地球越来越热，制冷建造的用电量将抓续加多，这将会是一个可怕的数字。

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©Grid Engine

是以当今寻找裁汰热量的替代有打算似乎还是近在眉睫，好音信是，试验中还确乎有目标在不耗电或者损毁其它任何动力的情况下给物体降温。

这听起来似乎难以置信，但通过使用正确的材料，可以让物体辐射的能量多于给与的能量，从而将其温度裁汰几度，这个被称为辐射冷却。

万物皆在发光

有多种状貌可以让物体发光，其中最肤浅的范例就是让它变得更热，这就是传统白炽灯泡的责任旨趣，电流流过灯泡里面的灯丝，使灯丝变得很热，从而发光。

可是那些不太热的东西要如何发光呢，比如一颗土豆它要如何发光呢？

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这里请记取，光是一种电磁波，通盘这些波皆以光速传播，仅仅相互波长不同。

要是这种电磁波的波长在400到700纳米之间，那么它就会被咱们的肉眼检测到，因此被称为可见光。

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©Marcello Casal Jr/Agência Brasil

在温室下，土豆产生的电磁波最大强度为9.8微米，它处在电磁波谱红外线部分，咱们无法用肉眼看见，但可以用红外录像机看到。

不仅是土豆，本色上任何存在温度的物体皆在向外泄气红外线，因为红外辐射的主要起原就是热量或热辐射。

那么，这和冷却有什么相干呢？

其实，这就意味着通盘物体皆可以传递热能，而传递热能则意味着一个冷却，另外一个变热。

咱们知说念，物体可以通过三种状貌与其他物体发生热相互作用，常见是热传导和对流。

热传导就是两个不同温度的物体战斗时，热能从较热的物体升沉到较冷的物体；而对流则适用于气体和液体，将热量进行传递。

第三种类型的热相互作用等于辐射，当热物体发出红外辐射时，该辐射可以被其他物体给与并将其加热，烤箱就是这么责任的。

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©DryPot

你把念念要热的东西放进烤箱，加热元件就会变得相称热，产生红外辐射，食品给与红外辐射并被升高温度。

当今念念象一下，你预热好烤箱，然后将其关闭，再将土豆放入其中，这时热烤箱依然在向外发出红外辐射，而土豆将会给与大部分辐射，

放荡：土豆变热，烤箱变凉。

这并不是烤土豆的正确范例，但要道是当物体产生红外辐射时，它就会被冷却。

咱们前边提到过，咱们周围的一切皆在辐射红外辐射，那么一切不是皆应该变得更冷吗？

固然，很明显这并莫得发生，这是因为当隔壁的通盘物体皆具有疏导的温度时，它们就不会因辐射而冷却。

那么这个时候的物体的红外辐射又将传递到那处呢？

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谜底是天际！

在冬天的时候，其实咱们可以仅通过不雅察天际来判断夜晚是否会精辟。

在无云的夜晚，大地会辐射红外能量，这种能量的蚀本会使大地变冷。

但并非通盘能量皆会兔脱，比如大气中的二氧化碳可以拿获一些红外波长。这就是它能酿成温室效应的原因。

但较小鸿沟的红外波长（8 至 13 微米之间）可以穿过大气层并插足天际，这个鸿沟称为“红外窗口”。

但这只适用于夜晚万里无云的情况，因为云层可以抗击红外线窗口，因此能量又会反射回大地。

是以，万里晴空的越晚时时愈加精辟，多云的时候则会不那么冷。

这种成果在白昼则不太明显，因为白昼大地泄气的热量，远莫得从太阳那里给与的热量多。

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这就是为什么地球名义集体降温，而无须有任何物体升温的原因场所，因为果然需要升温的是天际。

辐射到天际的辐射最终可能会撞击月球并进步月球的温度，或者可能会遥远向传奇播。

那么当今还有一个问题，当阳光映照时，是否有可能使物体变得比环境温度更冷呢？

在连接磋磨之前，也就是咱们要果然了解辐射冷却的责任旨趣之前，咱们还需要筹商另一个相称报复的属性，那就是材料的反射率和辐射率。

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辐射率指的是材料辐射红外能量才能的衡量，测量鸿沟每每为 0.00 到 1.00，而反射率是指从材料名义反射的电磁波才能，鸿沟亦然0.00到1.00。

一种材料的辐射率越接近1.00，该材料则越倾向于给与红外能量，只辐射我方的红外能量。反射率则偶合违反。

反射率和辐射率皆取决于光的波长，但这里需要提一下，某些东西在可见光谱（400-700 nm 波长）中反射性不彊，但并不料味着它对红外波长（省略 10 微米）的反射作用疏导。

是以，要是材料或者夹杂材料妥贴的话，是可以作念到在阳光映照下依然具有冷却成果的，惟一它具有高反射率和高红外辐射率（尽头是在 8 至 13 微米波长之间）。

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图：咫尺寰宇上最白的反射冷却涂料——硫酸钡涂料，对环境降温相称明显

太阳光会从物体上反射，因此不会引起热量加热，而红外辐射又会导致物体温度裁汰。

反射的太阳光和辐射的红外辐射皆将插足天际或者被隔壁的物体给与，但由于这种材料的温度会低于周围其它材料，是以这里大部分也皆会反射入天际。

临了，辐射冷却有一个相称酷的应用。你可以期骗较冷的辐射冷却面板和较热大地之间的温差来通过热电发电机发电，它就像在夜间责任的太阳能电板板。

固然，辐射冷却最要道的部分是它的零电力输入，在电力日益垂危确当下，这确乎是可以的聘任。

不外，单独使用这种范例不及以取代空调，因为它们只可几度几度，但省电照旧可以的！

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原文：https://www.wired.com/story/how-to-cool-an-object-without-using-any-energy/卡农官方