夜间气温下降是一个基本事实，这会损坏农作物、设备和基础设施。一个科学家团队创造了一种新型薄膜，它能选择性地吸收和反射不同波长的红外线，从而有效地为物体保暖，可帮助保护农作物和基础设施免受隔夜低温的破坏。

地球的大气层对某些红外线波长（即热能）是透明的，这意味着它们可以直接穿过大气层，进入极度寒冷的太空。科学家们正在利用这一现象为建筑物开发辐射冷却系统，但这也是地表温度在一夜之间急剧下降的原因。

这些温度波动以及霜冻和露水等后续影响会损坏农作物、电线以及其他暴露在自然环境中的设备和基础设施。主动升温通常需要使用加热器，这不仅消耗能源，还会对环境造成巨大影响。

但在一项新的研究中，中国科学院的科学家们创造了一种被动工作的辐射供暖系统。研究小组创造了一种纳米光子薄膜，它可以选择性地反射和吸收不同波长的光，从而最大限度地为所覆盖的物体提供温暖。关键在于反射大气透明的 8 至 14 微米范围内的波长，同时吸收 5 至 8 和 14 至 16 范围内的波长（辐射波段）。

这种薄膜由五层超薄的锗和硫化锌交替制成。这些材料在透明窗口的反射率为 0.91，在辐射波段的吸收率为 0.7。在室外测试中，薄膜成功地使覆盖表面比反射所有波长的表面保暖 2.1 °C（3.8 °F），比吸收所有波长的表面保暖 4.4 °C（7.9 °F）。

这听起来像是毯子或其他基本覆盖物可以解决的问题，但研究小组表示，这种技术在保护易受损伤的表面和物体方面要有效得多。此外，如果将这种技术安装在建筑物上，就能使建筑物在一夜之间保持舒适的温度，同时还能节省一大笔能源费用。

这项研究发表在《光： 科学与应用》杂志上。