搜狐科技《思维年夜爆炸——对话迷信家》栏目第102期，对话清华年夜学化工系教研系列副教学、特殊研讨员张如范。高朋简介：张如范，清华年夜学化工系教研系列长聘副教学、特殊研讨员、博士生导师、国度高档次人才打算当选者，重要从事纳米碳资料以及光热调控功效纳米资料的可把持备与机能表征及利用等方面的研讨，获得多项冲破性科研结果。划重点：1.辐射冷却防晒霜经由过程进步对太阳光的反射率并经由过程年夜气窗口将热辐射通报到外太空，均匀降温5-6 ℃，在极其前提下能下降7-8 ℃。2.热辐射是一种红外线，传布速率为每秒30万公里，经由过程辐射制冷技巧所发射出来的人体热量一霎时就能够穿透年夜气层达到严寒的外太空了。3.辐射冷却防晒霜存在很好的防水抗汗性，持续无效的应用时光长达12个小时，一世界来也不必补涂，防晒指数（SPF）值能够到达51，另有美白后果，且制备本钱较低。4.辐射冷却防晒霜对须要长时光在户外任务的人群，如武警兵士、交警、铁路工人、建造工人、农夫友人们等，是一个十分幻想跟无效的降温资料。出品 |搜狐科技作者 |周锦童编纂 |杨锦有如许一种兼具高紫外线屏障跟辐射冷却功效的防晒霜，不只能防晒，还能将皮肤温度下降七八度，不反作用，价钱昂贵。带着各种猎奇，搜狐科技访问了该项研讨的担任人、清华年夜学化工系张如范副教学。敲开清华年夜学化工系张如范副教学办公室的门，办公室外间的多少张办公桌上摆放着多少台任务电脑，张教学的助理跟多少个先生正在聚精会神地任务着，等再推开第二扇门，却别有一番寰宇。 开展全文 这个不外10平米的房间，墙壁一侧，书架多少乎将近涉及天花板，下面密密层层地陈列着林林总总的册本，既有化工跟资料类的专业册本，也有汗青著述、艺术文籍等，最下面，参差有致地摆放着多少件优美的工艺品，劈面的架子上则摆放着张如范跟团队取得的种种声誉证书跟奖章。 旁边，一张古朴的木制桌子，摆着张如范悉心照顾的盆栽绿植，即便在严寒的冬日，它们也活力勃勃，为这个狭窄而有序的办公空间增加了浓浓春意。 张如范的脸上一直弥漫着热忱的笑颜，他向搜狐科技展现了专业的茶道文明，并斟上了一杯热茶。 寰球首款能给皮肤降温的防晒霜 应酬当时，张如范就回到窗边贴有元素周期表的办公桌旁坐下，当真地讲起了辐射冷却技巧。 “冬天咱们围着火堆烤火，手不须要打仗火苗，热量就能够通报到咱们身上，它就是经由过程辐射的方法停止热量的通报，这就是热辐射，热辐射（即红外线）是不须要介质的，哪怕在真空中，也能够通报热量。” “所谓辐射制冷，就是低温物体经由过程辐射的方法向高温物体或许高温情况来通报本身热量的进程。比方，桌子上放着一杯热水，即便不风，温度也会降上去，它的热量就是经由过程辐射的方法通报到四周的物体或情况中。”张如范举例道。 在酷热的炎天，外太旷地面温度为-270 ℃，如果地球均匀温度为30 ℃，这就存在300 ℃阁下的温差。因为地球上厚厚的年夜气层的存在，地球所收回的热量很难穿透年夜气层达到外太空，年夜气层反过去也会对地球发生年夜气逆辐射的后果。 因而，年夜气层就相称于给地球盖上了一层厚厚的而且重要是单向传热的“棉被”一样，一方面让太阳光穿透年夜气层达到空中从而为地球供给热量，另一方面让地球收回的热量年夜局部被接收从而防止地表热量年夜幅度散失，保障了地球的四序温差跟日夜温差不至于太年夜。 固然，这里也要提到一个观点叫“年夜气通明窗口”，固然年夜局部的红外线是不克不及透过年夜气层的，但像8-13微米、16-25微米这些十分渺小波段的红外线倒是能够透过年夜气层的。 “如果咱们开辟一种资料，让它收回的红外线都能会合在2.5-25微米，尤其是在8-13微米这个年夜气通明窗口范畴内，如许它发射的热量就能够尽可能多的经由过程年夜气窗口发射到外太空而毋庸耗费过多的动力，这就是此中的道理。” “别的，资料须要对太阳光（重要是可见光跟近红外线波段）有尽可能高的反射率，使其自身只管不吸热，如许才干够起到最好的降温后果。”张如范说明道。 谈到这必定有很多网友有如许的疑难：既然辐射制冷的道理是把地球名义的热量发射到悠远的外太空，那这么远的间隔究竟须要多久？ 张如范笑着说：“热辐射是一种红外线，红外线实质是电磁波，电磁波的传布速率是每秒30万公里，一霎时就能够穿透年夜气层达到外太空了！” 那么回到辐射冷却防晒霜自身，重要的就是要能防晒、防紫外线，这种辐射冷却防晒霜对紫外线有95%以上的反射才能，别的它还得满意可能降温的需要，以是张如范在这外面增加了对紫外线、可见光、近红外光有十分强的反射才能，且对2.5-25微米中红外波段有十分强发射才能的资料。 图片来自文章 在炎天，这种防晒霜能够将体温均匀下降5-6℃，在极其前提下能下降7-8℃。 “以是咱们的这款辐射冷却防晒霜室外温度越高，降温后果越好，涂上防晒霜之后，年夜幅度地把太阳热量盖住了，同时又将人体的热量一霎时发射外到太空去了。”张如范如是说。 别的，张如范还说明了这种防晒霜只在室外应用无效果的起因，“由于辐射只能在户外产生感化，须要把热量通报到外太空，房间的天花板跟墙壁对红外线有拦阻感化，以是辐射制冷资料重要在室外施展感化。并且越晒越热的年夜好天，这种防晒霜的降温后果越好。” 张如范跟团队在干热的北京跟湿润的海口也分辨停止了测试，这种辐射冷却防晒霜笼罩地区的温度比袒露皮肤低4.2至6.1℃，比惯例无机跟无机防晒霜笼罩地区分辨低2.5至6.1℃。 面向长时光户外任务人群 别的，张如范还先容了这种辐射冷却防晒霜的其余上风。 “它存在很好的防水抗汗性，在活动出汗时也不须要担忧，持续且无效的应用时光长达12个小时，一世界来也不必补涂，防晒指数（SPF）值能够到达51，另有美白后果。”张如范如是说。 不只如斯，这种防晒霜的制备本钱也比拟低，存在普遍的贸易利用远景，张如范称将来必定会利用在市场上，在价钱方面也不会比一般防晒霜贵几多。 “然而还要弥补一句，这种防晒霜防水抗汗，是上风，但也是短板，须要多搓一搓才好洗下去。” 固然，确定也有很多网友担心，这种辐射冷却防晒霜能否会对皮肤形成损害？ “实在咱们跟一般防晒霜的身分不太年夜差别，假如对一般防晒霜不敏感，涂这种防晒霜也不会过敏，冬天恰当晒晒太阳是很好的，能够增进维生素D的接收，冬天的紫外线较炎天是弱良多的，但假如有防晒需要的话，在冬天能够抉择一般的防晒霜。” 搜狐科技在室外也停止了休会，涂抹到这种防晒霜的皮肤冷冰冰的，而且不任何不舒畅！ 张如范跟团队也正在开辟一种可能存在保温感化的面霜，可能隔绝红外线，同时又更好地吸光，让热量更少地发散出去，更合适冬天应用。 不只如斯，张如范称这种防晒霜能够调制成种种色彩，以满意差别肤色人群的需要，从而实现特性化定制。 图片来自文章 谈及应用场景，张如范表现：“咱们这款防晒霜对那些必需长时光在户外任务的人群，比方武警兵士、交警、铁路工人、建立工人，另有农夫友人们等，是一个十分幻想的抉择。” 现在，这种辐射冷却防晒霜的配方跟样品都已制备结束，尽快停止批量出产是张如范行将发展的任务。 “咱们当初十分欢送适合的配合搭档一同把这款优良的产物推广出去。”张如范如是说。 “冬暖夏凉”的资料年夜有可为 跟着寰球气象变更，极其气象越来越多，2024年南亚地域呈现超越50 ℃的极其低温，户外激烈的太阳辐射对人类安康形成了重大要挟。 用张如范的话说，各人都是怕热不怕冷的，冬天再冷能够多穿衣服来处理室外的人体保温需要，比方，爱斯基摩人用海豹皮就能抗寒。但假如气象太热，人是不太多无效措施的，哪怕裸奔都是无奈处理人体室外降温这个困难的，固然这里指的重要是不得不长时光在户外任务的人群。 因而，除了防晒霜外，张如范跟团队还制备了一系列对于辐射制冷织物的纳米资料，包含布料、涂料等等，以便可能处理人类怎样在酷热的户外情况下更舒畅地活上去。 张如范团队开辟的第一代产物，是下降人体皮肤温度的布料，均匀能够下降八九摄氏度，厥后他告知先生，应当面向更多平易近生范畴去开辟存在降温后果的资料，比方像辐射制冷涂料，能够让户外四五十度的铁板直接降温二三十度℃，乃至更多。 值得一提的是，这种辐射制冷涂料还存在很好的抗御雨水冲洗的才能以及自干净才能，能够持续抵抗220场年夜暴雨的打击，可能维护粮仓、户外电力装备上涂覆的辐射制冷涂料等免受天然界的年夜雨跟冰雹等机器伤害。 当初，张如范跟团队正筹备开辟存在降温功效的汽车油漆，“炎天汽车停在那边，会源源一直地接收太阳光，尤其是玄色汽车，假如可能让汽车漆酿成辐射制冷机能的产物，汽车里的温度会年夜年夜下降，尤其是对电车更友爱，究竟炎天很多电能耗费在空调下面。”张如范如是说。 张如范跟团队 受访者供图 除此之外，在电致变色范畴，张如范跟团队也颇有功效。 从现场演示来看，这种资料能够很好地着色褪色，还存在十分好的双波调控才能，既能调控可见光，也能调控近红外光，能够用在摩天年夜楼的玻璃墙、新动力汽车天幕上，按一个按钮，就能让它从通明状况酿成蓝色，实现降温。 在调理冷热这件事儿上，张如范跟团队还在差别的利用场景上发挥着邪术。前往搜狐，检查更多 义务编纂：