层次纳米纤维素光子设计用于协同作用的彩色辐射冷却
Yi Zhou1, Canhui Lu1, Rui Xiong1
1State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of Sichuan University, Chengdu 610065, China.
ACS nano
|January 25, 2025
概括
这项研究引入了一种用于白天辐射冷却 (DRC) 的新型光子材料. 它通过结合纳米纤维素和光发光网络,通过可定制颜色实现高效的被动冷却.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学是什么?光学是什么?光学是什么?
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 白天辐射冷却 (DRC) 提供了一种可持续的被动冷却方法.
- 传统的DRC材料通常是白色的,限制了美学应用.
- 彩色DRC材料通常会因为光吸收而损害冷却性能.
研究的目的:
- 开发一种具有高冷却效率的彩色DRC材料.
- 为了解决美学色彩和冷却性能之间的权衡问题.
- 创造一种可持续的材料,具有可调节的结构颜色和增强的冷却.
主要方法:
- 使用纳米纤维素和光发光散射网络制造一个层次的光子结构.
- 使用纳米纤维素胆固醇结构进行选择性可见光反射和中红外 (MIR) 发射.
- 整合光发光散射器来增强反射率,并将吸收的光转化为冷却发射.
主要成果:
- 达到92%的高反射率和超过90%的MIR发射率.
- 证明了稳定,可调节的结构色彩,具有长达数小时的光照发光.
- 在阳光下达到11.3°C的环境下冷却.
结论:
- 开发的层次式光子结构有效平衡了冷却效率和色彩.
- 跨紫外线到MIR区域的协同光学相互作用为先进的DRC材料提供了一个新的设计范式.
- 该材料可实现可编程的颜色和光发光,用于各种应用.
