如今，在美國，空呼叫電量佔建築能源消耗的近 15%。未來幾十年，創紀錄高溫的天數可能會飆升。這兩個事實提出了一個難題：在一個變暖的世界中，我們如何在減少能源消耗的同時為住宅和工作場所降溫？
斯坦福大學的研究人員表示，部分解決方案是一種材料，它可以吸收陽光照射的建築物的熱量並將其輻射到外太空。輻射冷卻的基本概念起源於 20 世紀 80 年代，當時工程師發現某些型別的塗漆金屬屋頂可以吸收建築物的熱量，並以能夠穿透地球大氣層的波長輻射出去。然而，輻射冷卻在白天從未奏效，因為沒有人制造出既能輻射熱能又能反射陽光的材料。反射至關重要：如果一種材料吸收陽光，來自太陽的熱量會抵消熱輻射可能實現的任何冷卻效果。
為了解決這個問題，斯坦福大學團隊創造了一種非常有效的鏡子。在其實驗室屋頂的試驗中，這種材料由二氧化鉿和二氧化矽層疊加在銀、鈦和矽基底上製成，反射了 97% 的陽光。二氧化矽分子像微小的天線一樣，吸收面板一側空氣中的熱量，並在另一側發出熱輻射。* 該材料主要在 8 到 13 微米之間的波長範圍內輻射。* 地球大氣層對這些波長是透明的，因此熱量不會使建築物周圍的空氣變暖，而是逸散到太空。即使在陽光直射下，該小組 20 釐米直徑的晶圓也比空氣低約 5 攝氏度。
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斯坦福大學電氣工程師、2014 年《自然》雜誌一篇描述這項工作的論文的資深作者範汕洄 (Shanhui Fan) 設想用這種材料的面板覆蓋建築物的屋頂。由於屋頂不斷散發熱量，建築物的空調可以放鬆執行並減少能源消耗。還可以有其他應用。例如，移除鏡面元件並將該材料與太陽能電池配對，它可以冷卻電池，同時允許光線到達電池，從而提高電池效率。“考慮到宇宙作為一個巨大的散熱器所代表的巨大熱力學資源，這非常有趣，”範汕洄說。“我們真的才剛剛開始認識到這種尚未充分開發的Renewable能源資源。”
插圖作者：Don Foley
*編者注（1/7/16）：印刷版文章中的這兩句話在釋出後經過編輯，分別更正了對二氧化矽的錯誤描述和不正確的計量單位。