双光子结构与珠状网络和核心外纳米粒子,用于超薄但高性能被动白天辐射冷却涂层
Weizhen Zhang1, Qian Yan1, Wenqian He1
1State Key Laboratory of Advanced Separation Membrane Materials, College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 16, 2026
概括
开发无能源的被动日间辐射冷却 (PDRC) 涂层为全球变暖提供了可持续的解决方案. 本研究介绍了一种超薄的PDRC薄膜,实现了高太阳反射率和辐射率,以提高耐用性和有效冷却.
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:
- 被动日间辐射冷却 (PDRC) 对于减轻能源消耗和全球变暖至关重要.
- 传统的PDRC涂层是厚的,昂贵的,并且具有很高的耐热性.
- 开发具有高太阳反射率和辐射率的超薄PDRC薄膜是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和制造具有卓越冷却性能的超薄PDRC薄膜.
- 解决传统厚型PDRC涂料的局限性.
- 探索一种新的双光子结构,用于先进的辐射冷却材料.
主要方法:
- 使用多孔的聚乙烯化物-六烯 (P(VDF-HFP)) 薄膜和Al2O3@SiO2核心外纳米粒子制造双光子结构.
- 光学属性的表征,包括太阳反射率 (Rs) 和长波长红外发射率 (εLWIR).
- 在户外测试以评估在太阳辐射下冷却性能,并评估耐用性和自清洁能力.
主要成果:
- 一种超薄膜 (∼150μm) 实现了94.2%的太阳反射率和0.972.97的发射率.
- 在太阳辐射下 (850-900 W/m2) 证明了18.8°C的最大冷却效应.
- 实现了206-216W/m2的净辐射冷却功率,并且由于其超疏水表面,在户外暴露两个月后保持了性能.
结论:
- 开发的双光子结构为超薄,高性能PDRC材料提供了一种创新的方法.
- 该PDRC薄膜表现出优异的冷却效率,耐用性和自我清洁性能.
- 这项技术对无能冷却应用和应对全球变暖具有重大前景.
