杜克大學(xué)的工程師展示了一種用于建筑氣候控制的雙模式供暖和制冷設(shè)備，如果在美國廣泛部署，則可以將HVAC能耗降低近20%。

本發(fā)明使用力學(xué)和材料科學(xué)的組合來利用或排出某些波長的光。取決于條件，輥?zhàn)觼砘匾苿?dòng)片材以暴露一半上的熱捕獲材料或另一端上的冷卻材料。一種特殊設(shè)計(jì)的納米材料，一種材料吸收太陽的能量并捕獲現(xiàn)有的熱量，而另一種則反射光并允許熱量通過地球的大氣逸散并進(jìn)入太空。

杜克大學(xué)機(jī)械工程和材料科學(xué)助理教授，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人許寶春說：“我認(rèn)為我們是第一個(gè)展示出可逆熱接觸的技術(shù)，它使我們能夠在兩種加熱或冷卻模式之間進(jìn)行切換。” 。“這使得材料可以移動(dòng)，同時(shí)仍與建筑物保持良好的熱接觸，從而帶入熱量或?qū)崃可l(fā)出去。”

結(jié)果于11月30日在線發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

在美國，約15%的能源消耗(全球范圍內(nèi)超過30%)用于建筑物的供暖和制冷，約占全球溫室氣體排放量的10%。但是，到目前為止，大多數(shù)減少碳足跡的方法都只涉及加熱或冷卻。這樣一來，全世界的溫帶氣候區(qū)就需要在一年之內(nèi)(有時(shí)甚至需要在24小時(shí)之內(nèi))在寒冷的天氣中進(jìn)行采暖和制冷。Hsu和他的團(tuán)隊(duì)在新論文中演示了一種設(shè)備，該設(shè)備可以隨著天氣變化使我們保持舒適或涼爽。

經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的板材以聚合物復(fù)合材料為基礎(chǔ)，可以通過在其中通電來擴(kuò)展或收縮。這允許設(shè)備與建筑物保持接觸以傳輸能量，同時(shí)仍然能夠脫離，以便滾輪可以在模式之間切換。