低成本可扩展的辐射冷却膜通过喷雾制造,以实现可持续的热管理
Liang Lv1, Jiaqi Hu2,3, Ruichen Song2,3
1School of Astronautics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 27, 2025
概括
这项研究提出了一种新的,负担得起的方法,用于使用纳米基和喷技术创建辐射冷却膜. 开发的材料实现了显著的冷却功率,为被动冷却应用提供了可扩展的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 辐射冷却是一种被动热管理策略,具有提高能源效率的潜力.
- 高成本和制造方面的挑战限制了辐射冷却技术的广泛采用.
研究的目的:
- 为辐射冷却膜开发一种具有成本效益和可扩展的制造方法.
- 评估用于被动冷却应用的新型复合膜的性能.
主要方法:
- 在聚乙烯 (PE) 基板上使用修改的纳米和乙烯-烯共聚合物 (POE) 喷技术制造了一种复合膜.
- 膜的疏水性是由水接触角测量的特征.
- 在聚四乙烯 (PTFE) 发射器上使用复合膜组装了一个冷却结构,并在现场条件下进行了测试.
主要成果:
- 复合膜表现出疏水性质,其水接触角度为100.6°.
- 冷却结构实现了 66.2 ± 4.3 W/m2 的冷却功率.
- 实地测试表明,白天的平均降温效应为4.7 ± 0.3 °C,中午的峰值降温为3 ± 0.3 °C.
结论:
- 该研究成功地展示了一种成本效益高,可扩展的喷雾制造方法,用于辐射冷却膜.
- 开发的复合膜显示了建筑物被动冷却和提高能源效率的巨大潜力.
- 这一进步有助于辐射冷却技术的商业可行性.
