刊登Science！i2Cool新型制冷陶瓷取得重大突破！
i2Cool全新研发
赶到SCI顶阶期刊！
近日，香港城市大学能源及环境学院曹之胤教授完成设计研发出一款新发明陶瓷形式的自动格挡辐射制热材料（是由：制热陶瓷），该项研发全面挖掘了自动格挡辐射制冷技术在实际应用上的潜能，将辐射制冷技术从学术研究真正推向形成规模化的实际应用。
该研究成果以题为“HierarchicallyStructuredPassiveRadiativeCoolingCeramicwithHighSolarReflectivity”的研究文章在国际比较著名学术期刊Science杂志上发表文章。
才是全球神级科研期刊、世界够权威学术期刊之一，i2Cool科研团队的最新研究先发表，标志着空调制冷陶瓷材料在科学与产业领域应具备巨大潜力，为学术、商业和国际合作受到广泛影响。
文章作者，从左至右分别为：何梓聪、林凯昕、曹之胤、朱毅豪、陈思如
晋入悠久的传统瓶颈
为建筑节能给予新契机
减攻击辐射制冷技术，另外一项绿色环保、零耗能的制冷技术，是近年来备受关注的新兴技术。其产品应用广泛，覆盖了从户外设施到建筑楼宇等多个领域，并具备广阔的应用前景。但，辐射的危害空调制冷材料的研发未必能同时更注重制热效率和实用性，这是我们一直打算被攻克的的技术难点。通过我们团队的共同努力，我们成功了地打破了这一僵局，为制冷领域给他了重大的事情的飞跃。
提高材料的太阳光反射是研发重点。辐射的危害制冷效果好坏取决于你材料表面的两个光学性能：一个是太阳光波段的反射率，做出决定了阻绝太阳光热吸收掉的能力；另一个是中红外波段的辐射率，确定了材料透进大气层向外太空的辐射散热能力。我们的研究团队分别分析了材料太阳光波段（0.25-2.52微米）反射率及对中红外辐射率（8-131微米）制热功率的影响。研究表明，按照增强太阳光波段反射率所某些的制热功率的提升，要远为0想提高中红外辐射率，而这也下一界了该项研究的突破点，为基于更高效安全、更环保的制冷技术提供给了新的可能性。
太阳光反射率（左）与中红外辐射率（右）对制冷功率的影响*图片来源于第二环节公开发表于《Science》的论文
小生灵给他的大启发！
破纪录99.6%的太阳光反射率
i2Cool研发团队在大自然中得到了启发，发现到Cyphochilus这种超白昆虫，它的身体遍布着肉眼看不见多孔的绒毛，赋予它商城的可见光反射性能。这得到启发了我们，借用散射理论模型，进一步优化系统了36级多孔结构，使其在全太阳光波段上高效地散射光线。通过相变和高温烧结的工艺方法，我们完成制取了一种氧化铝陶瓷材料，即压缩机陶瓷。
的原因氧化铝强大较高太阳光波段折射率，制冷陶瓷可将太阳光的吸收压制在最低限度。同时毕竟手中掌握36级多孔结构，太阳光能更管用地再一次发生散射。在加持因素作用下，压缩机陶瓷表现出的99.6%的太阳光反射率，强行突破当前辐射空调制冷领域记录，且具备什么96.5%的高中红外辐射率。在光学性能上，制冷陶瓷早走在辐射压缩机领域前沿。
灰色甲虫Cyphochilus(上)与压缩机陶瓷(下)*图片来源于决赛当天公开发表于《Science》的论文
从学术研究走入实际应用
会减少空调能耗达20%以上
制热陶瓷也能一直保持全天少于环境空气温度的制冷效果，就算在正午阳光剧烈的时候，制冷陶瓷仍能持续其表面温度低于环境空气温度远远超过450摄氏度。
为验证验证制热陶瓷降低能耗的潜力，研究团队在香港地区将空调制冷陶瓷铺装在建筑模型的屋顶上，不开空调的情况下，铺设地砖空调制冷陶瓷的建筑模型室内温度最低降幅都能达到2.550摄氏度。而在开空调的情况下，铺设冰箱制冷陶瓷的建筑模型的空调耗能更是下降达20%以上。
冰箱制冷陶瓷在建筑模型一块平地测试结果（左图）与全球范围建筑节能模拟结果（右图）
*图片来源于第二环节可以发表于《Science》的论文
制冷之外
有n高稳定性！
不光在制热方面表现出色，制热陶瓷还具高强横无比的机械性能。在高太阳反射率的情况下，冰箱制冷陶瓷也能维持超疏水性，这赋予生命了冰箱制冷陶瓷材料交通优越的自清洁能力。冰箱制冷陶瓷还也能承受超过100050摄氏度的高温，并必须具备满足的条件建筑外墙应用标准的机械强度。
此外，制热陶瓷由全无机材料加工成，能解决了含有机无机聚合物的辐射制冷材料紫外线硬件老化问题。在巨大无比一年的户外被曝光测试中，制冷陶瓷的光学性能并无确实会下降，这意味着制热陶瓷极其耐用，也可以在各种气候条件下长时间在用。
多种颜色
不满足各种场景需求
i2Cool研究团队还研制生产了不同颜色的的压缩机陶瓷，进一步去拓展了运用的受众和场景。相比较市面上普通的煤炭石油瓷砖，矿物制品制热陶瓷都能够在呈现出是一样的颜色的情况下提升到更高的近红外反射率，最终达到会降低太阳照射下所才能产生的热负荷，提升不显著的制冷效果。
黄色冰箱制冷陶瓷及有色冰箱制冷陶瓷
冰箱制冷材料的重大飞跃
更是新的起点
i2Cool团队的开发研制制热陶瓷研究在《Science》正刊亮相，是我们不断追求科学创新和轩网的结果。我们当然也知道这只是一个新的起点，我们将加油努力，带动技术的发展，并与全球合作伙伴约定探寻中更开阔的应用领域。我们完全相信，实际我们的不懈努力和持续创新，i2Cool将为全球冰箱制冷领域带来更大突破性的研发，为创造更很舒适、可持续的未来做出了贡献，让我们一起可以见证这一切的到来！
创冷科技(i2Cool)是一家由香港城市大学HKTech300项目孵化的科技初创公司，团队顺利研发和生产再度领先全球的零耗能、无须制冷剂的被动式辐射制冷涂料已从空中落下运用。无电空调制冷涂层是创冷科技首个越来越商业化的产品，于2022年9月宣布再推出市场。该涂料是以外太空为制冷源头，通过高效的太阳反射和中红外热辐射实现低的环境温度的制冷效果。目前无电制热涂层的应用行业密布建筑、光伏、储罐、工业制造等多个领域，市场拓展至东南亚、中东、欧美等地，速度节能科技在全球的落地后步伐。创冷科技致力令节能创新科技融入虚空大众的日常生活，可缓解能源短缺，推动可持续发展和经济增长，攀向碳中和!
了解制冷片氧化铝陶瓷基板之间热电冷却器的工作原理
热电冷却已飞速曾经的许多类型电子设备的实用点命题。如今市场上的设备很紧凑、高效安全，另外先进科学于内部结构，怎么改正了过去限制修改是非设备机会的比较传统可靠性挑战。
制冷片陶瓷基板
将激光二极管或图像传感器等电子元件保持在稳定点的温度这对切实保障高功率激光器、实验室做个参考、光谱仪或夜视系统等仪器正常运行极为关键。在某些情况下，很可能必须快速冷却至较低环境温度。简单点自动格挡冷却阶段，加强可以使用散热器和噬灵鬼斩空气，可能会难以满足那些需求中的一丁点一个。所以，对热负荷变化的响应很可能越来越慢且不计算精确，但是快速冷却依赖性太强于热源温度不考虑环境温度的热梯度。
作为具体方法自动格挡冷却技术的替代方案，热电加热是可以可以提供许多优势。包括其中精确的温度控制和更快的响应、无风扇正常运行的机会（取决于散热器性能）、降低噪音、节省空间、降低功耗以及将组件冷却至低的环境温度的能力。下面带你清楚制热片氧化铝陶瓷基板互相间热电冷却器中工作原理。
氧化铝陶瓷基板
有名的热电（TE）模块由夹在多对或“对”锑化铋裸片的两个陶瓷基板排成。（成对的）管芯在陶瓷互相间电电阻，热并联。其中一种陶瓷是“热面”，另一种是“冷面”。
氧化铝陶瓷基板常见主要用于能制造TE模块。它们是脊状的、导热的和优越的自然条件的电绝缘体。除此之外提供给坚固的基础外，陶瓷还使模块内的电气元件与模块热侧的散热器和冷侧被冷却的物体绝缘体。
导电材料的焊盘，大多数是铜，刚好大到绝对无法空间内模块中的许多“对”管芯中的每一个，贴在陶瓷的内表面上。P型和N型管芯中的每一个都与各个焊盘电直接连接。两个陶瓷上的焊盘布局不同而不同，以创建一个内带骰子的电路，该电路曲折穿过模块。常见，全部管芯都点焊步步到位，以增强电气连接并将模块固定设置在一起。大多数模块具备偶数个P型和N型管芯，你是哪管芯互相访问一个电气互连，一般称“一对”。根据上述规定模块将被详细解释为11对模块。
热电冷却器工作原理
虽说P型和N型材料大都铋和碲的合金，但它们在相同温度下具高完全不同的自由电子密度。P型骰子由电子不足的材料排成，而N型则由电子严重过剩的材料组成。当电流（安培数）在模块中上下缓缓流动时，它趁机在材料中确立新的平衡。电流将P型材料斥之是需要冷却的热结，将N型材料更视需要加热的冷结，因此材料实际上进入是一样的的温度，结果是热端变的更热，而冷端变得更冷。电流的方向将确定一个特定的芯片是冷却肯定加热。简单来说，颠倒极性将切换到冷热面。
模块的导线连接到热端陶瓷上的（铜）焊盘上。如果不是模块是密封的，您也可以在不接通电源的情况下可以确定热端。将模块放进陡峭的表面上，用正极引线将引线打向您，大多数在右侧的红线电缆绝缘中。底面将是热面。
氮化铝陶瓷基板
材料研究人员也在研究不使用其他材料来提高热电模块的效率，但硒化铜铋始终是作用于环境温度应用的冷却模块的最经济的材料。而现在，在低温（一共负110摄氏）下，这种材料不再下一界半导体，性能会相当严重降到。正常情况，模块也可以不运行的最高温度比其组装中不使用的焊料的熔点低约30摄氏，正常情况为+150或200℉（302或392ºc）。
tmd127-1.4-8.5是我们在大多数热电模块发电机组(TEG)应用中最受欢迎的你选，温度溶炎200°c(392ºc)。
dpc陶瓷基板
一些用于发电应用的基于条件碲化铋的模块是用高熔点焊料或已经不用焊料制造出来的。其中一些可在高达+40035°c的温度下在用。
