在气温升高增加冷却需求的世界中，传统空调 (AC) 系统对全球能源消耗产生了巨大影响。它们还整体加热地球：为了冷却一定体积的空间(例如房间)，空调系统通常将热量排放到附近(例如房子外面)。为了寻求可持续的替代方案，研究人员转向了辐射冷却——一种被动、零能耗的冷却方法。辐射冷却不可逆地将热量转移到外层空间，因此从地球的角度来看，这是一种净冷却效应。

辐射冷却将热辐射从地球表面通过大气层传送到外层空间。大气对热辐射的透射率随角度的不同而变化：通过大气的最大热辐射传输发生在“天顶方向”，就在你的头顶上方;最小透射角是水平的。

最近的研究 报告 《能源光子学杂志》 (JPE) 研究了一种增强辐射冷却的实用方法：在辐射冷却表面周围布置热镜结构以增强冷却效果。镜面结构有效地将热辐射引导至大气层中最具透射性的部分，使得热辐射最有效地逸出地球。这种更强的冷却可以更快地降低温度并扩大冷却系统设计的选择。

其原理非常简单：冷却表面越朝上，其冷却能力就越强。镜面结构无需扩大表面积即可增加功率。添加镜子结构使得冷却装置在给定区域占用更多空间，但增加的空间不受流动空气的影响，这有助于阻止气流产生的热量。

通过参数模拟，Hwang 证明镜面结构在城市中特别有效，因为城市中的建筑物靠得很近，而且不同的高度意味着并非每栋建筑物的屋顶都能看到天空的全景。这种镜子设置通过将冷却表面的视野聚焦到上方天空中的特定区域来增强辐射冷却。

使用这种镜子结构的潜在好处似乎非常显着，尤其是对于热带地区，那里的冷却能力可能会提高 40% 以上。新加坡国立大学量子技术中心的作者 Jaesuk Hwang 表示：“辐射冷却是可能的，因为大气在某些角度足够稀薄。” Hwang 解释说：“与热带地区相比，干旱地区允许更大范围的热辐射通过大气传播，因此利用热镜结构向上重新引导热辐射在热带气候中最为有效，但在干燥气候中整体辐射冷却更强”。

这种引导热能的简单方法可以提供实用的解决方案来降低温度并提高建筑物的辐射冷却性能，特别是在停滞热量成为挑战的热带地区。