Designing radiative cooling metamaterials for passive thermal management by particle swarm optimization

超材料 辐射冷却 辐射传输 宽带 粒子群优化 发射率 材料科学 光电子学 计算机科学 物理 光学 工程物理 算法 热力学
作者
Shenshen Yan,Yan Liu,Zi Wang,Xiaohua Lan,Yi Wang,Jie Ren
出处
期刊:Chinese Physics B [IOP Publishing]
卷期号:32 (5): 057802-057802 被引量:13
标识
DOI:10.1088/1674-1056/acc061
摘要

The passive radiative cooling technology shows a great potential application on reducing the enormous global energy consumption. The multilayer metamaterials could enhance the radiative cooling performance. However, it is a challenge to design the radiative cooler. In this work, based on the particle swarm optimization (PSO) evolutionary algorithm, we develop an intelligent workflow in designing photonic radiative cooling metamaterials. Specifically, we design two 10-layer SiO 2 radiative coolers doped by cylindrical MgF 2 or air impurities, possessing high emissivity within the selective (8–13 μm) and broadband (8–25 μm) atmospheric transparency windows, respectively. Our two kinds of coolers demonstrate power density as high as 119 W/m 2 and 132 W/m 2 at the room temperature (300 K). Our scheme does not rely on the usage of special materials, forming high-performing metamaterials with conventional poor-performing components. This significant improvement of the emission spectra proves the effectiveness of our inverse design algorithm in boosting the discovery of high-performing functional metamaterials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
轻松靖巧发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
海蓝博完成签到,获得积分10
1秒前
黄梓涵发布了新的文献求助10
1秒前
Sonder完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Feng完成签到,获得积分10
3秒前
uia发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
包总完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
星辰大海应助hosokawa采纳,获得10
4秒前
乔达摩悉达多完成签到 ,获得积分0
4秒前
JJ发布了新的文献求助100
4秒前
Lin发布了新的文献求助10
4秒前
佳jia完成签到 ,获得积分10
4秒前
刘新增完成签到 ,获得积分10
4秒前
烟花应助嘀哩嘀哩采纳,获得10
4秒前
4秒前
搞对完成签到,获得积分10
5秒前
Adhejdj完成签到,获得积分20
5秒前
酷波er应助溪风采纳,获得10
6秒前
千山孤风完成签到,获得积分0
6秒前
Wells应助anderson采纳,获得10
7秒前
曦谷发布了新的文献求助10
8秒前
yanyanmi发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
12完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
小喵发布了新的文献求助10
10秒前
飞飞完成签到,获得积分10
11秒前
无头苍蝇完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助zihang采纳,获得10
12秒前
quan发布了新的文献求助10
13秒前
Adhejdj发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7704432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9262450
关于积分的说明 20037253
捐赠科研通 7279995
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3294952
关于科研通互助平台的介绍 2450112
邀请新用户注册赠送积分活动 2301669