放射冷却および抗菌性鮮度保持のための階層的多孔質構造を有する熱可塑性ポリウレタンベース複合フィルム

科学分野:

• 材料科学; ナノテクノロジー; 持続可能エネルギー

背景:

• 受動的放射冷却（PRC）は、地球の大気窓を利用して熱を放散します。冷却特性と抗菌特性を組み合わせた材料の開発は、さまざまな用途にとって重要です。

研究 の 目的:

• 高機能な受動的放射冷却材料を開発し、抗菌機能を統合すること。材料の冷却効率と食品保存における有効性を評価すること。

主な方法:

• MgOをドープした多孔質熱可塑性ポリウレタンフィルム（PTM）を水-溶媒相分離法を用いて作製しました。光学特性（太陽光反射率、中赤外線放射率）と冷却性能を特性評価しました。大腸菌に対する抗菌効力とイチゴ保存への応用を評価しました。

主要な成果:

• PTMフィルムは高い太陽光反射率（94%）と中赤外線放射率（0.95）を示しました。太陽放射（630 W·m^-2）下で平均14.6 °Cの冷却効果を達成しました。大腸菌に対して95%以上の阻害率を示し、イチゴの鮮度を4〜8 °Cの局所冷却で延長しました。

結論:

• 開発されたPTMフィルムは、効率的な受動的放射冷却と広範囲の抗菌特性を提供します。この二機能性材料は、ゼロエネルギー冷却と食品保存における衛生状態の向上に大きな可能性を示しています。この技術は、生鮮食品の保存期間を延長するための持続可能なソリューションを提供します。