多功能和可回收虹色纤维素纳米晶复合材料用于被动白天辐射冷却.
Ziwen Li1, Huan Wang1, Xinxin Yan1
1Jiangsu Co-Innovation Center for Efficient Processing and Utilization of Forest Resources and International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
ACS applied materials & interfaces
|March 12, 2026
概括
这项研究引入了由纤维素纳米晶和PVP制成的可回收,虹彩涂层,用于被动白天辐射冷却 (PDRC). 这种新材料为可持续的热管理解决方案提供了高效的冷却和适应性.
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) 提供零能量冷却,但在视觉适应性和材料可回收性方面面临限制.
- 现有的PDRC材料通常需要复杂的结构,缺乏美学多功能性.
- 纤维素纳米晶 (CNC) 材料看起来很有前途,但存在聚合问题,阻碍了它们的实际应用.
研究的目的:
- 开发一种可回收,可视性适应和高效的PDRC涂层.
- 为了克服基于CNC的PDRC材料的聚合和可回收性挑战.
- 探索CNC/PVP光子涂层在各种应用中的潜力.
主要方法:
- 纤维素纳米晶体 (CNC) 和聚烯 (PVP) 的蒸发诱导的自我组装.
- 用结构色彩制造光子涂层的制造.
- 太阳反射率,红外辐射率和冷却性能的表征.
- 对材料的再分散性和可回收性进行评估.
主要成果:
- 这些CNC/PVP涂层呈现出鲜的结构颜色,高太阳反射率 (82.1%),以及出色的红外辐射率 (93%).
- 在模拟太阳辐射下,达到18.6°C的最大温度降低.
- 涂料表现出强大的可回收性,再生材料保持高性能 (16°C降温).
- 在包括织品在内的各种基板上成功应用,显示高达15°C的身体冷却效果.
结论:
- 开发的可回收虹彩PDRC涂层为可持续光子材料提供了一个可扩展的策略.
- 这种CNC/PVP材料克服了传统的PDRC和CNC涂料的局限性,从而实现了更广泛的应用.
- 这项工作促进了PDRC对节能建筑,个人冷却和循环经济技术的发展.
