KAUST 研究人员开发用于可持续街道照明的新型纳米塑料
阿卜杜勒阿齐兹国王科技城 (KACST) 与阿卜杜勒阿齐兹国王科技城 (KACST) 合作开展的一项新研究表明，纳米材料如何显着减少 LED（发光二极管）路灯的碳排放。研究人员团队估计，通过采用这项技术，仅美国就可以减少超过一百万吨的二氧化碳排放。
这种纳米材料称为nanoPE，可增强LED表面热辐射的发射，从而降低LED温度。 LED 会产生热量，从而提高其温度，并有损坏 LED 电子器件并缩短 LED 使用寿命的风险。事实上，LED 中大约 75% 的输入能量最终会以热量的形式损失掉。
研究负责人、KAUST 教授 甘巧强甘说：“LED 因其卓越的效率和使用寿命而成为首选光源。但小的改进可以进一步改进它们，这可以对可持续性产生很大的影响，因为即使是小的改进在任何地方使用时也会产生很大的影响。”他补充说，照明约占全球每年电力消耗的20%，并占全球温室气体排放量的近6%。
KACST 未来能源技术研究所总经理、该研究的贡献者 Hussam Qasem 博士表示：“我们的设计显着改善了 LED 冷却，同时保持高照明效率，使其成为沙特阿拉伯可持续照明的一个有前景的解决方案。”
典型的 LED 路灯将光线引向要照明的物体，这就是它们指向地面的原因。它们的设计还可以将热辐射限制在 LED 内部。另一方面，涂有 NanoPE 的路灯实际上是颠倒过来的，这样它们就指向天空，远离被照明的物体。
造成这种反转的原因是 NanoPE 的设计使得红外光（对热辐射影响最大的光）穿过它，而可见光被反射。研究表明，涂有nanoPE的LED路灯发出的红外光有80%以上穿过nanoPE并继续射向天空。相比之下，超过 95% 的可见光从 nanoPE 反射并返回地面，照亮下方区域。
NanoPE 以聚乙烯为基础，聚乙烯是世界上生产最广泛的塑料。为了创造一种反射低波长光（可见光）但透过高波长光（红外线）的纳米塑料，科学家们在塑料中小心地制作了小至 30 纳米（大约比人类头发厚度小 1000 倍）的孔，并将其拉伸并转变为更薄的片材。