光致发光辐射冷却技术：提升美观性与城市居住舒适度

《Nature Sustainability》：Photoluminescent radiative cooling for aesthetic and urban comfort

利用珊瑚光适应机制开发稀土掺杂磷光体复合材料，实现兼具高光谱反射率（峰值141%）与颜色美观的被动辐射冷却技术，有效降低建筑表面温度达3.7°C，缓解城市热岛效应并提升视觉舒适度。

　　

摘要

被动辐射冷却通过同时反射阳光和发射热辐射，为减少太空冷却过程中的碳排放提供了一种可持续的解决方案。然而，传统被动辐射冷却材料的超白特性在大规模城市应用中存在挑战，因为这会与美学要求相冲突，并忽视其对城市微气候以及行人热舒适度和视觉舒适度的影响。受珊瑚生物光适应机制的启发，我们提出了一种基于光致发光的美学复合材料，作为创新的城市表面材料。这种材料利用掺杂稀土的荧光粉增强光转换效率，同时摆脱了依赖光散射来实现白色的传统方式，从而呈现出更凉爽的色彩并提升与城市环境的兼容性。尽管整体太阳反射率较低（90.2–93.2%），但这些复合材料在其发光区域仍实现了超过100%的光谱反射率，峰值反射率可达141%。凭借鲜艳且不受角度影响的绿色、黄色和红色外观，与普通材料相比，这些复合材料可使环境温度降低2.2–3.7°C；与非光致发光材料相比，降温效果更为显著（6.1–7.9°C）。此外，其适度的白色程度还能减轻城市环境中因阳光反射而产生的过度热应力和视觉不适。凭借优异的耐久性、兼容性和稳定性，这些复合材料为建筑、纺织品等领域提供了一种可扩展的、既节能又美观的辐射冷却解决方案，推动被动辐射冷却技术向更多实际应用场景迈进。