2023/11/22

國立清華大學動力機械工程學系陳玉彬教授的研發團隊開發出「環保材質輻射散熱薄膜及鍍膜製程」,幫助金屬儲存槽、鐵皮屋頂、大型車箱、貨櫃集裝箱等曝露在室外之金屬製品散熱。此鍍膜技術散熱功能與冷氣機相同,但無需消耗任何電力,且在工作原理上利用特定波段的紅外光,讓熱量直接穿透大氣層到低溫宇宙,大幅降低能源消耗與冷卻成本。
研發團隊化廢為寶,特別選用環保材料,主要來自天然、無毒、可分解的生物廢棄物(蝦皮、蟹殼等),研發過程中從材料製備、鍍膜到回收的生命週期均無害於環境,且進一步創造經濟效益。
環保材料甲殼素具備許多良好特性,如無毒、生物相容、可分解,已被廣泛應用於醫療、食品、紡織等領域。陳玉彬結合個人電磁波及輻射熱傳專業,致力研究甲殼素特殊光學及熱輻射性質與應用,此次成功優化甲殼素鍍膜製程參數,將其應用至金屬基板上,開發出輻射散熱薄膜。
陳教授團隊透過所開發的鍍膜技術,已經在不同金屬、形狀、操作條件下,成功降溫目標物,具可重現性與泛用性。若以不銹鋼片為基板,鍍膜後可提升熱輻射放射量13倍。若將試片置於設計之腔體上方,日間平均可降低腔內熱源溫度2.8 ℃,最大降溫甚至達到7.1℃。作品實證不僅榮登國際學術期刊,也獲得我國及美國發明專利肯定。
此次研究成果具功能及優勢:有節能降溫、綠色材料、製程簡易與應用廣泛。該環保輻射薄膜,從材料選用到製程用皆符合綠色製造,若在居家、商業和工業節能都推廣應用,不僅降低使用者空調需求,減少能源消耗,也將對於企業實踐ESG及全球降低暖化有莫大助益。研發團隊也將持續精進整體結構設計與配方改良,未來針對工作站伺服器等大型室內熱源,開發合適的輻射冷卻薄膜,增加應用範圍,產生更大經濟效益。【記者 鄒弘整理報導】