1 研究背景

　　冷却地面物体如建筑物、车辆、数据中心等，是我们今天面临的严重挑战之一。但是冷却通常件一个能耗极高的事，因为目前基于压缩的冷却器要消耗大量用电。例如，在美国，室内空间制冷所用的电量在家庭总用电量中所占的比例高达15%。而且，目前的制冷设计都会产生致热效应，也通常需要消耗臭氧或排放温室气体的制冷剂。所以，有必要寻找低能耗、具有纯制冷效果的制冷方式。一种很有前景的替代方式就是利用在包括在长波长红外（LWIR）空气透光区域具有高阳光反射（Rsolar）、高辐射性（є）的表面。高阳光反射将阳光制热最小化，而高辐射性（є）则通过辐射将热量输出到较冷的室外，这样就可让物体在阳光下保持凉爽。由于其生态友好及被动性的运工作式，加上具有净制冷效能，关于辐射冷却设计已经有大量研究，其中包括白色涂料、多孔或金属化聚合物、聚合物介电复合物、光子结构以及天然物质等的利用。通常，这些设计利用具有高阳光反射能力的金属镜面或白色物质最大程度地实现辐射冷却。然而，这些物质在可见波段的宽带反射性限制了它们在实际生活场景中的应用。例如，出于美学需要或功能需要，建筑物或其它物体通常不希望采用白色涂料。而且，物体表面的白色或银色反光会伤害人的视力。于是，人们开始尝试有色辐射制冷（CRCs）以解决这一问题。在CRCs中，通过选择性吸收部分可见光波段（400-740 nm） 的光而使物体呈现出想要的颜色，同时其它阳光波长，特别是近红外到短波红外（NSWIR， 740-2500 nm）的光被反射。由于NSWIR 载携着阳光中51% 的总能量，高阳光反射可以减少相当一部分阳光制热效应。另外，色彩制冷设计具有宽幅辐射向阴凉的天空散热的能力。不过，现有的 CRCs，其性能和应用范围都有限。例如，多层光子CRCs具有高冷却性能，但目前成本高昂，并且在形状、体积、外表、材质各异的建筑物、车身上很难应用。另一方面，含有TiO2和发色剂的色彩涂料可适用于各种形状、体积、外表、材质，但会吸收NSWIR波长 ，在阳光下会发热。因此，同时具备色彩和冷却性能，并且能放大的制冷设计，既是需要，也是....