為降低我國能源消耗,協助臺灣解決能源問題,國科會積極推動節能減碳技術研發。在國科會長期支持下,國立清華大學動力機械工程學系陳玉彬教授及其團隊開發出「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。
而陳教授團隊此次研發成果更是化廢為寶,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。陳教授則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,例如:陳教授團隊曾以此開發節能電致變色窗,解決電致變色裝置複雜且製程昂貴等問題,並可有效阻擋紅外光之熱能進入室內(發明專利已獲證)。另外,陳教授團隊也曾以甲殼素混合其他材料,開發人體超聲波檢測適用之熱敏水凝膠(發明專利已獲證,國際期刊論文已發表)。此次,陳教授團隊則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。