不久前，笔者偶然在网上浏览时，发现一位网友对《经济学人》介绍的薄膜降温技术持怀疑态度，认为其违背热力学第二定律。那么，真相究竟如何呢？
这一技术源于科罗拉多大学尹和贵研究团队去年在《科学》杂志上发表的一篇论文。研究中，他们开发了一种新材料，这种材料在日照条件下无需外界能量即可实现降温。
我们知道，太阳会向外发射电磁辐射，这些辐射被物体吸收后会转化为热能，使物体温度升高。实际上，任何温度高于绝对零度的物体都会以电磁波辐射的形式向周围环境散热。地球表面的物体一方面吸收来自太阳的电磁辐射，另一方面以电磁辐射的方式散热，最终温度升降取决于这两种力量的对比。
如果能让物体反射或散射太阳光，同时保持其向外界散热的过程不受影响，那么这个物体即便在炎热的夏季也应该能保持凉爽。这就是所谓的辐射降温。但实际上，因为太阳热辐射的能力非常强大，即使只有一小部分日光被物体吸收，仍可能导致物体温度显著升高。
为了实现良好的辐射降温效果，除了高反射率外，我们还必须确保物体散发的热辐射尽可能不被地球大气层吸收。研究人员发现，让热辐射以波长为8-13微米的线的形式散发，这个波段的线很难被大气层吸收，可以直达外太空。这一要求在常规材料中难以实现，需要借助具有微观结构的新材料。
正是基于这一思路，斯坦福大学的范善辉教授团队首次实现了白天的辐射降温。他们在硅的表面镀上一层金属银，然后在银的表面交替沉积薄膜，使装置既能反射高达97%的太阳光，又能将热辐射集中在特定波段，从而实现良好的辐射降温效果。实验表明，这种装置在直射日光下温度仍比大气温度低约5C。这项研究发表在顶级学术刊物《自然》上。
这种新材料在生产过程中需要使用复杂昂贵的加工设备，不利于大规模推广。尹和贵研究团队在此基础上进行了改进，他们开发出的新材料同样满足高反射率和热辐射不被大气吸收的要求，且生产工艺更为简便、成本更低。这种新材料被形容为能够实现白天辐射降塑料薄膜。
