夏天太热怎么办?试试把“热量扔向太空”的解暑黑科技!
01
热浪来袭,传统降温手段要“失灵”?
转眼间,地球仿佛被按下了 “烧烤模式” 的持续键。7月的印度首都新德里,空气热得像团火球,体感温度突破 50℃,走在街上仿佛置身桑拿房;中国华北多地更成了 “火炉” 聚集地,连续数天 40℃+ 的高温,让人只想抱着冰块过日子;美国亚利桑那州也迎来 “史上最热周”,连路面都像被烤化了似的。高温早已不是简单的气象话题,它像个调皮的捣蛋鬼,在公共安全和能源供应领域到处 “惹麻烦”。
为了“续命”,大家自然第一时间想到空调。但是,空调不是白用的“清凉魔法”——当城市千家万户一起开足马力“制冷”时,电网直呼“扛不住”,变压器烧了,跳闸断电成频发。
更关键的是:空调本身也在“排热”——也就是说,我们在室内享受的凉爽,实际上是把热量“扔”到户外。开得越猛,城市变得越热,热岛效应越严重——这就像一个怪圈,越降温越升温,仿佛陷入了一个“制冷悖论”。在全球应对气候变化、推进“双碳”目标的时代背景下,发展高效低碳的降温技术显得尤为关键。
据显示,全球约20%的能源被用于空间制冷,而这一比例在炎热地区和发展中城市中正持续上升。寻找更加环保、高效、可持续的降温技术,已成为全球能源与环境议程中的关键命题。

图源:NASA、i2COOl创冷科技、
那么,有没有一种方法,既不用插电、又不排热,还能把温度降下来?
科学家们的回答是:有的!一种听起来有点“天方夜谭”的方法,叫做——辐射制冷。
02
什么是“辐射制冷”?一种“朝天扔热量”的降温方式
想象这样一个场景:
你在烈日下晒得汗流浃背,脚底几乎快要粘在柏油路上了。但旁边却放着一块神奇的板子——不插电、不通水,也没有风扇吹着,摸上去却冰冰凉,而且它的温度居然比空气还低几度。这不是魔术,更不是特效,而是“辐射制冷”技术正在悄悄发挥作用。
这不是靠吹风、也不是靠水,而是靠——“红外线出逃计划”。
简单来说,万物在被太阳照烤之后,体内的热量都会以红外线的形式慢慢散发出去——包括你我、屋顶、地板、树叶,乃至城市的钢筋水泥。但问题是:这些红外线能不能顺利“跑路”?
大多数时候,地球的大气层并不太给面子,它会把很多红外线给“拦下来”,吸收后转化成热量——这正是我们温暖的地球与“白天热、晚上冷”的月球之间的差别所在。
但幸运的是,大气中有一个“天然漏洞”——
科学家称之为“大气窗口”,位于8~13微米波长的红外区间,这段红外线能像开挂一样毫无阻碍地穿透大气层,直奔太空!

而太空的温度是多少?差不多零下270℃,是真正意义上的“宇宙冰箱”。所以只要我们把热量准确地“扔”进这个窗口,基本就有去无回,再也不会回到地球来“添乱”。
所以只要我们开发一种“聪明的材料”,能高效地把热量转换成这段红外线辐射出去,同时还能反射可见光、避免自己被晒热——那么它就能在阳光下实现不插电的被动降温,温度甚至可以低于周围环境。
这听起来像不像:白天晒着太阳还越晒越凉?没错,这就是“辐射制冷”!

所以总结一下:“辐射制冷”的原理,就是通过一种特殊材料,把热量‘投射’到太空深处的冷寂中去——没有噪音、没有风扇,没有功耗,却能让你在炎炎夏日中悄悄降温。
听起来是不是像未来城市的秘密武器?
03
从实验室走向现实世界:中国辐射制冷技术正在“上新”
辐射制冷听起来前沿又神奇,但它绝非只存在于论文与实验室中。近年来,随着纳米光学、材料科学和微结构设计等技术的进步,这项“把热量扔到太空去”的技术,正在逐渐走下“神坛”,迈向实际应用。
当前辐射制冷领域主要围绕以下3个方向进行(1)材料体系的开发创新;(2)制备工艺优化;(3)系统集成;值得注意的是中国目前部分辐射制冷材料科技企业正推动该技术向多场景系统化方向演进,例如将无电被动式辐射制冷降温功能与车载冷却、电池热管理等具体载体深度集成,形成完整的解决方案。这一趋势标志着行业已从“材料为本”的技术阶段,进入“应用导向、系统驱动”的工程转化新阶段
在中国,多个高校和科研团队早已在这一领域悄然布局,并率先完成了从基础研究到成果转化的关键一跃。
接下来,我们就来看看三家典型的科技成果转化的案例,看看它们来自谁?做出了哪些突破?
(1)源自蚂蚁的被动式辐射制冷“黑科技”
朱毅豪博士与团队成员在香港城市大学研究院于2021年6月成立了初创企业i²Cool创冷科技,致力于推广其自行研发的被动式辐射制冷技术及更多创新节能科技。
i²Cool创冷科技的核心技术是被动式辐射制冷技术, “研发灵感来自于在撒哈拉沙漠的高温高辐射环境中生活的蚂蚁的表面结构,这种蚂蚁的表面毛发特殊结构导致太阳光在穿透表层后,会不停在里面折射,将里面的热能以红外辐射的方式散发到太空中,从而达到自身能在高温的沙漠中保持身体维持相对低温来生存。”

2022年9月,仅6个月时间,创冷科技就推出首个商业化的产品——无电制冷涂层,主要通过涂料的形式应用于建筑,其太阳光反射率和中红外辐射率均高达95%,可以有效帮助建筑降温,降低空调制冷的能耗。“深圳的产业配套太关键了,从原材料采购到生产设备调试,在这里都能找到解决方案。”

(2)南京大学:颠覆传统认知的“黑科技”——辐射制冷膜
这是一项来源于实验室的科技成果。南京大学能源与资源学院院长、教授朱嘉带领团队十年磨一剑,于2019年在光热调控领域实现了突破。“要将物体温度降得更低,就需要将它的能量做得更低,即减少摄入的能量项,增加辐射出去的能量项。
”团队成员、南京大学副教授朱斌介绍,团队基于“辐射制冷”原理,调控分子结构、微纳结构和尺寸形貌,从无到有研发出可在太阳光波段实现低吸收率、在大气窗口波段实现高发射率的新材料,通过将热量以特定电磁波形式辐射出去,实现零能耗持续降温。2021年,小米公司关注到这项成果后,来到实验室,希望将技术用于电子产品降温方面。

朱斌博士在实验室(左一)
当将这款“神奇薄膜”应用于手机,宛如为设备装上一台不耗电的“空调”,可实现降温5至10摄氏度,大幅提升电子产品使用寿命和稳定性40%以上。
经过半年40多次迭代,2023年,同时满足“制冷、稳定、成本低”的辐射制冷膜,成功应用在小米新款手机上,截至目前,已与4个手机品牌与公司开展合作,受到了市场的广泛认可和青睐 。

此外墨光新能还开发了辐射制冷涂料和降温纤维织物等多类产品。辐射制冷涂料具有高太阳光反射率和中红外发射率,在建筑、冷链运输、户外基站等领域具有广泛的应用前景。目前已在浙江杭州、江苏盐城、安徽滁州等多地工厂完成涂装改造项目。三大产线覆盖建筑、纺织、电子等万亿元级市场,还将布局航空航天等更多场景。
(3)辐射制冷-一张薄膜将太阳光「反弹」回去
重庆蔚蓝时代节能技术有限公司(简称“蔚蓝时代”)成立于2022年12月7日,由香港科技大学联合重庆高新技术产业研究院共同创立。公司注册于重庆市璧山区,初始注册资本金为5634万元,聚焦辐射制冷光学涂层技术的研发,致力于解决传统降温技术的高能耗痛点。
技术创始团队来自浙江大学李洋、香港科技大学林崇佳、黄宝陵教授团队。创始团队凭借高反射率、低成本材料配方技术优势,却因缺乏工程化经验和资本对接能力一度面临转化困境,最终在重庆高新技术产业研究院的孵化支持下成功落地璧山,开启了零能耗被动降温材料的产业化征程。

林崇佳在展示辐射制冷膜

此前,重庆高新技术产业研究院公司成功孵化的重庆蔚蓝时代节能技术有限公司完成了6930万元战略融资,由渝三峡(国有上市涂料企业)和渝富控股(重庆市国资委旗下)共同并购。其发展印证了“技术-资本-产业”协同的创新模式,为西部科技成果转化提供了可复制的璧山样本,成为研究院孵化退出的又一成功案例。
04
2024-2030年辐射制冷市场规模预测:快速增长的蓝海市场
根据最新研究数据显示,2024年至2030年间,全球无电被动式辐射制冷技术市场将迎来高速发展,年均复合增长率预计达63.2%。其中,亚太、北美和中东地区表现尤为抢眼,市场增速明显,建筑新能源和汽车行业的渗透率有望实现突破,带动整个行业快速扩张。

作为全球最大的空调消费国和制造基地,中国无电被动式辐射制冷技术市场同样增长迅猛。受气候变化、节能减排政策和技术进步等多重因素推动,预计中国市场规模将以63.7%的年均复合增长率高速增长。
到2030年,随着辐射制冷技术在建筑业和汽车行业中的应用不断深入,相关涂料与玻璃贴膜市场将保持稳定增长;同时,纺织品、无电被动式辐射制冷瓷砖等新兴产品的应用场景逐步拓展,市场占比持续上升,预计纺织品材料将成为整体市场的重要组成部分。
这表明,辐射制冷正从实验室科研,迅速走向多元化的商业应用,成为未来绿色制冷和节能降温的关键技术路径。

随着能源压力加剧,传统制冷方式的局限日益凸显。辐射制冷作为一项零能耗、零排热的绿色降温技术,凭借其独特的“向太空扔热量”原理,正在成为破解高温困境的新希望。
尤其是在中国,凭借政策支持与技术创新,辐射制冷正从实验室走向市场,涌现出一批具有代表性的企业和多元化的应用场景。未来,随着材料技术的不断进步和产业链的完善,辐射制冷有望成为我们夏季解暑、节能减排的重要利器,为绿色低碳社会贡献关键力量。
让我们拭目以待,这场从“地面到太空”的降温革命,如何一步步改变我们的生活和城市环境。
参考资料[1] 朱斌博士荣获“苏州青年科学家”称号,墨光新能创新实力再获认可;墨光新能[2] 无电被动式辐射制冷产亚发展观察行业研究报告,毕马威;[3] 育成动态丨蔚蓝时代新材料获“创客中国”杭州赛区专场冠军,浙江大学校友企业总部经济园;
[4] 华南理工林崇佳:辐射制冷-一张薄膜将太阳光「反弹」回去,杭州技术转移转化中心
