可打印的聚合物纳米复合材料用于可扩展和架构的辐射冷却
Kai Zhou1, Songtao Tang1, Pranto Karua1
1Department of Mechanical Science and Engineering, the Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign, Urbana, IL, USA.
Nature communications
|December 27, 2025
概括
新的可打印涂层通过反射阳光和发射热量,提供有效的白天辐射冷却. 这项技术减少了用于冷却和照明的电力消耗,提高了建筑物的能源效率.
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?
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 空间冷却和照明占全球电力消耗的25%.
- 现有的白天辐射冷却技术通常涉及多孔平面涂层,阻可见光,缺乏耐用性.
研究的目的:
- 引入一个设计原则,将聚合物粘弹性与粒子分散和光学散射联系起来,用于辐射冷却.
- 开发可打印的复合材料,用于高效且持久的白天辐射冷却.
主要方法:
- 使用类光学-光学合设计可打印的聚甲基西洛-氧化物复合材料.
- 描述开发的涂料的太阳反射率和中红外辐射率.
- 在各种压力条件下评估冷却性能和耐用性.
主要成果:
- 实现了高太阳反射率 (~97.3%) 和中红外辐射率 (~96.9%) 与低填充剂负载 (~4.5%体积%).
- 与商业涂料相比,经过证明的亚环境降温高达7.4°C,减少了37%的电力消耗.
- 开发了可调整的质墨水,使得日光调节冷却架构的直接墨水写作成为可能.
结论:
- 开发的聚二甲基西洛-氧化物复合材料为辐射冷却提供了一个实用和多功能平台.
- 这项技术可以显著降低建筑物冷却和照明的能源需求.
- 雷奥学-光学合原理为设计先进的辐射冷却材料提供了一个可扩展的方法.
