从甲虫到创新:大自然启迪科研突破 推动仿生先进材料发展
王钻开教授
理大协理副校长(研究及创新)
机械工程学系仿生工程讲座教授
创新往往源于大自然的启发。理大协理副校长(研究及创新)及机械工程学系仿生工程讲座教授王钻开教授和他的研究团队成功将大自然探究所得的发现,转化为制冷瓷砖的应用,促进可持续发展。他最近在著名学术期刊《科学》发表题为〈具有高太阳反射率的阶层式结构被动辐射制冷瓷砖〉的论文,展示了如何把新发现成功转化,成为可持续发展的实际应用方案。
实现 99.6% 的太阳反射率
王教授与该篇论文的共同作者,理大副校长(研究及创新)、热能及环境工程讲座教授赵汝恒教授,以及香港城市大学的研究团队合作,成功开发一种被动辐射制冷瓷砖,能够实现高效的光散射能力,和近乎完美达99.6% 的阳光反射率。这种制冷瓷砖具备气候抗力和机械坚固度,能够降低室内环境的冷却需求,拥有庞大的节能潜力。
这项创新突破借鉴 “白金龟甲虫” 的复杂生物结构,研究团队通过研究从这种白色甲虫鳞⽚中发现的自然散射机制,优化了制冷瓷砖的阶层式多孔结构。这项冷却物料制作简易,在日照下的冷却表现出色,从而有效降低室内制冷所需的能源消耗。
首次探究莱顿弗罗斯特效应
此项研究是在被动辐射冷却材料领域中,首次成功探究莱顿弗罗斯特效应。这冷却瓷砖技术的独特之处,在于它能够通过简单的制备和操作实现多种功能,其关键特性包括优秀的气候抗力、机械坚固度、抑制莱顿弗罗斯特效应能力、可回收性和颜色。这些具高成本效益、耐用及多功能的优点,有利广泛运用在各种商业应用和建筑结构中,以及长期户外应用。