仿生分层辐射相变混合冷却复合材料，具备打破纪录的冷却性能

《Advanced Materials》：Bioinspired Hierarchical Radiative-Phase Change Hybrid Cooling Composite with Record-Breaking Cooling Power

被动日间辐射冷却材料通过珍珠层仿生微纳复合结构设计，整合多层级纤维素基体与核壳相变胶囊，实现太阳能反射率96.9%、中红外发射率95.8%及高潜热132.1 J/g，冷却功率达226 W/m2，温度降低10.1°C，建筑应用可节能4.4%并减少122亿吨年碳排放。

　　

摘要

被动式日间辐射冷却（PDRC）为减少冷却能耗和温室气体排放提供了一种可持续的途径。然而，传统的PDRC材料冷却能力有限（<150 W m^?2），无法满足日益增长的冷却需求。虽然引入相变材料可以提高冷却性能，但由于辐射冷却、潜热和热传递之间的相互矛盾的要求，平衡这些性能仍然具有挑战性。受珍珠层结构中光散射机制的启发，通过预先去除水分的方法制备出了具有均匀微观结构的层次化微结构辐射-相变混合冷却（RPHC）复合材料。该复合材料由多层微纤化纤维素（MFC）基体和核壳相变胶囊（PCCs）组成，其太阳反射率为0.969，中红外发射率为0.958。高效的PCC集成使其具有132.1 J g^?1的潜热。这种受珍珠层启发的设计实现了创纪录的RPHC功率，达到226 W m^?2，使平均温度比环境温度降低10.1°C。当应用于建筑围护结构时，MFC/PCC复合材料可将冷却能耗降低多达4.4%，每年潜在地减少12.2亿吨的二氧化碳排放。总体而言，这项工作为节能和实现碳中和提供了创新的材料。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。