生态友好型纳米架构技术,用于耐用,自清洁和高效的环境下辐射冷却涂层
Yongxian Sun1,2, Junhui He1
1Functional Nanomaterials Laboratory, Center for Micro/Nanomaterials and Technology, and Key Laboratory of Photochemical Conversion and Optoelectronic Materials, Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 23, 2025
概括
这项研究提出了一种环保的辐射冷却涂层,可以在环境温度以下实现显著的冷却. 开发的涂层提供了出色的性能,耐用性和自我清洁性能,有助于减轻全球变暖.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 被动日间辐射冷却 (PDRC) 提供了一种可持续的解决方案,通过使热量散射到太空中来减轻全球变暖.
- 当前的PDRC涂料在实现高光学性能,环境适应性和实用应用的多功能性方面面临着挑战.
研究的目的:
- 开发一种环保,高性能的PDRC涂层,具有增强的光学性能,环境适应性和耐用性.
- 研究光谱互补性和相变材料 (PCM) 的协同效应,以提高冷却效率.
主要方法:
- 使用环保喷涂技术制造了一种Si3N4/Al2O3&SiO2-PCM PDRC涂层 (SASPRC).
- 涂层的光学特性 (太阳反射率和红外辐射率) 和冷却性能在直接阳光下进行了评估.
- 评估了机械强度,化学耐用性和自我清洁能力.
主要成果:
- 该SASPRC涂层实现了97.3%的高太阳反射率和97.7%的红外辐射率.
- 记录了平均低于环境温度8.2°C的冷却效应.
- 纳入PCM使每日冷却功率提高到90.03W m-2,具有证明的自我清洁 (水接触角度为165.3°),机械强度和化学耐用性.
结论:
- 开发的SASPRC涂层为高性能辐射冷却提供了一个可行的策略,解决了环境适应性和耐用性的关键挑战.
- 这种创新设计通过高效的被动冷却技术为全球变暖减缓提供了可持续的解决方案.


