奈米工程聚合物塗層：被動式冷卻與水氣採集技術
科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻 發表於 2025年11月6日
圖、奈米工程聚合物塗層：被動式冷卻與水氣採集技術
雪梨大學（University of Sydney）與新創公司 Dewpoint Innovations 攜手研發出一種奈米工程聚合物塗層，又稱「冷卻屋頂漆」。這款創新塗料能反射高達 97% 的陽光，並藉由輻射將熱能釋放至空氣中，實現完全零耗能的被動式降溫。塗層表面溫度可比周圍環境低 6°C，同時可從空氣中被動凝結水氣、轉化為淡水。
為達成高效的冷卻與集水雙重效應，研究團隊採用了獨特的奈米材料設計。此塗層的核心材料為聚偏二氟乙烯-共聚六氟丙烯（Polyvinylidene Fluoride-co-Hexafluoropropen, PVDF-HFP），其內部的奈米多孔結構是實現高反射率的關鍵。與傳統依賴二氧化鈦（Titanium Dioxide）等紫外線反射顏料的白色塗料不同，這項設計去除了易吸收紫外光的化學成分，成功突破傳統太陽反射效率的限制。此外，該結構透過漫反射有效減少刺眼眩光，兼顧卓越的熱性能與視覺舒適度，展現出理想的實際應用潛力。
由於塗層能使表面溫度低於周圍空氣，水蒸氣因此在其表面凝結，產生類似浴室鏡面結露的現象，使大氣中的水氣自然轉化為水滴，達成被動式冷卻與集水的雙重效果。
該技術已於雪梨奈米科學中心（Sydney Nanoscience Hub）屋頂進行為期六個月的戶外實測。結果顯示，在一年中有超過 32% 的時間能成功收集露水，展現出穩定且可預測的集水效能。在理想條件下，每平方公尺塗層每日可收集約 390 毫升的水，而 12 平方公尺的表面面積便可滿足一名成人的日常飲用水需求。此外，塗層在澳洲強烈陽光下依然保持性能穩定、無明顯衰退。雖然潮濕條件下的效率較高，但該技術的核心價值在於，即使在乾旱或半乾旱地區，只要夜間濕度上升，仍能有效形成露水。因此，該技術旨在補足而非取代降雨，為缺水地區提供永續且可行的取水新途徑。
除了科學層面的突破，這項技術也展現出廣泛的應用潛力。該奈米塗層具備高度的多功能性與可規模化特性，可應用於提供動物飲用水、園藝灌溉、噴霧冷卻系統，甚至支援氫氣電解製程等領域。在家庭層面，它能與澳洲現有的雨水收集系統相輔相成，讓屋頂成為兼具降溫與集水功能的永續基礎設施。
目前，Dewpoint Innovations 正積極推進技術商業化，開發可使用一般滾筒或噴霧器施工的水性塗料版本。該公司執行長 Perzaan Mehta 強調「這是一種可規模化、無需能源的解決方案，可以將屋頂和偏遠地區的基建設施轉變為可靠的清潔水源，有助於應對我們這個時代面臨的緊迫挑戰」。
這項技術在降溫與集水效能上皆展現出顯著成果，研究發表於《Advanced Functional Materials》期刊。此成果不僅成為在建築環境、農業、偏遠社區與城市基礎設施方面，邁向可規模化、環保水資源收集與被動冷卻的重要里程碑，更為水資源短缺與城市熱島效應等全球環境挑戰提供了永續、低成本且可規模化的解決方案。(1018字；圖1)
參考資料：
Cooling paint harvests water from thin air. University of Sydney, 2025/11/3
This roof paint blocks 97% of sunlight and pulls water from the air. New Atlas, 2025/11/3
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