新型彩色涂料助建筑物冬暖夏凉等4篇

编辑＼邹文静

新型彩色涂料助建筑物冬暖夏凉

美国斯坦福大学科学家发明了一种新型涂料，可使房屋和其他建筑在夏天保持凉爽，冬天保持温暖，从而显著减少能源使用，降低温室气体排放。

研究作者指出，目前的低辐射率涂料通常呈金属银或者灰色，由于不够美观而限制了其使用。新发明的涂料拥有分开使用的两层：铝片的红外反射底层，以及用各种颜色的无机纳米颗粒制成的超薄红外透明上层。

测试显示，在人工寒冷环境实验中，新涂料将用于加热的能量减少了约36%；在人工暖环境中，将冷却所需能量减少了近21%。该涂料两层都防水，可应用于潮湿环境。用湿布或水冲洗即可清洁涂料表面。此外，在高温（80℃）、低温（-196℃）以及高酸性等环境中连续暴露一周后，涂料的性能和美观性也丝毫无损。

为了隔热，新涂料可涂于外墙和屋顶。大部分红外光会穿过其颜色层，被下层反射，然后以光的形式返回，而不会被建筑材料作为热量吸收。为了将热量保持在室内，涂料也可涂于内墙，下层会再次反射红外光，在空间中传递能量。

这种涂料还可应用于建筑以外的地方，例如可涂覆用于冷藏运输的卡车和火车车厢，大幅减少冷藏成本在运输预算中的占比。

（来源：《科技日报》）

新技术显著缩短食品细菌检测时间

日本大阪市立大学的研究人员最近开发出一种新技术，可使用水溶性四唑盐，通过电化学快速准确地确定食品中的活细菌数量。

快速检测技术一直是食品安全研究领域追求的目标之一。确保食品不受污染的一项最重要的评估指标就是活细菌的数量。然而，传统测量方法需要长达2天时间才能得出结果，而且这些结果只有在食品从工厂发货后才能获得，这可能会导致致命的后果，如果未检测出活细菌，则食品安全问题堪忧。因此，必须有一种检测方法来加快发货前识别细菌污染的过程。

现在，研究人员已经成功地将检查时间从2 天大幅减少到大约1 小时。使用这种方法，他们可以快速测量活细菌的数量，能在食品出厂前确认它们的安全性，并防止食物中毒。这种方法不需要复杂的操作或昂贵的设备。下一步，研究人员将继续优化测量条件，并期待将这项技术与便携式传感器相结合以扩大应用。

（来源：《科技日报》）

植入光纤传感器为电池做“体检”

手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车中都有一个关键部件——锂离子电池。然而，锂离子电池常常会发生爆炸，也就是热失控，这是威胁电池安全的“癌症”，是制约电动汽车与新型储能规模化发展的瓶颈。

如何科学、及时、准确地预判电池安全隐患，是当前电池安全领域的国际性科学难题。为攻克这一难题，中国科学技术大学教授孙金华、研究员王青松团队与暨南大学教授郭团团队研制出一款可植入电池内部的高精度光纤传感器。这款高精度光纤传感器可以在1000 摄氏度的高温、高压环境下正常工作，同步测量出电池热失控全过程内部温度和压力，为快速切断电池热失控链式反应提供预警手段。

将光纤植入电池，并非王青松等人首创。因光纤传感器具备体积小、重量轻、耐受高温高压、耐受电解液腐蚀等优势，前人曾将其植入电池。但他们主要测量的是电池循环过程中的内部参数，从未涉足电池热失控监测领域。于是，王青松等人想将光纤植入电池内部，以监测电池热失控过程，并探索电池内部参数能否为电池热失控预警提供新思路。

研究思路有了，做起来却非常难，因为现有的大多数光纤传感器无法在热失控过程中“幸存”。电池热失控过程中，内部压力高达2MPa、温度高达500至800 摄氏度，在这种高温高压的冲击下，光纤信号会中断，无法测得电池内部温度和压力数据。研究的关键是开发一款“健壮”的光纤传感器。他们多次改进光纤结构，开展热失控实验，反复修改和验证，最终通过对光纤进行套管保护，在保证内部信号传输的同时解决了光纤容易断的难题。这款高精度光纤传感器总长度12 毫米、直径125 微米，能够植入商业18650 电池，实时监测电池热失控期间的内部温度和压力影响。

值得一提的是，该研究通过解析压力和温度变化速率，首次发现温度和压力变化速率的转变点可作为电池热失控早期预警区间。该发现适用于不同电量的电池，能够在电池内部发生“不可逆反应”之前发出预警信号，保证了电池后续的安全使用。

（来源：《中国科学报》）

挤压丝瓜络可为LED 供电

美国发表了一项研究成果——挤压丝瓜络可以产生足够的电力为LED 供电。研究人员表示，丝瓜果实晾干后得到的海绵具有多孔的外壳，通过挤压可为小型设备提供绿色廉价的电源。

许多电绝缘材料在变形时可以产生电荷，这种现象叫作压电，但该电荷通常很小。北京大学教授王建祥和同事研究了厨房或淋浴间中经常使用的丝瓜络材料能否达到更好的效果。他们对干燥的丝瓜络进行了化学处理，去除了构成海绵结构的木质素和半纤维素，只留下纤维素晶体形式。当一块6 毫米厚的丝瓜海绵被手压扁时，会产生8 纳安的电流。当把它放入一个带有电容器的电路中，这个电容器能储存挤压海绵产生的许多能量，短暂地为6 个发光二极管（LED）灯供电。

王建祥说，丝瓜海绵可能为一系列设备提供一种环保且经济的小型电源，这种天然材料最终还能启发业界研发更容易生产的人工替代品。“要想给手机充电，我们需要一块更大的丝瓜络，这在目前来看不太实用。”王建祥说，“但如果有人能通过模仿丝瓜络的微观结构、化学性质和物理性质来制造人造丝瓜络，也许可以产生更多电量，并可能激发出其他设计思路。”

（来源：《中国科学报》）