综述：先进蒸发冷却材料：从设计到应用

（编辑推荐）本综述系统梳理了基于汗液/环境湿度的被动蒸发冷却材料（PECMs）在纺织品、光伏（PV）面板、电池等领域的应用，揭示了通过润湿性调控、辐射冷却（Radiative Cooling）与热传导（TEGs）等多功能集成实现高效热管理的设计策略，为突破传统制冷技术能耗高、适应性差等瓶颈提供创新思路。

　　

现象与冷却效应
蒸发冷却通过水蒸发消耗相变潜热（约2440 kJ/kg）实现降温，其效率受环境湿度、温度及材料润湿性（Wettability）和吸湿性（Hygroscopicity）调控。例如，城市热岛效应中混凝土的低热容特性加剧高温，而植被蒸腾作用可降低体感温度3-5°C。

材料设计与功能拓展

• 纺织品：亲水-疏水异质结构（如Janus织物）可定向导汗，结合LiCl等盐溶液提升吸湿率至1.28 g/g，使运动服装降温4.2°C。
• 光伏面板：MOF-801复合膜通过大气集水（AWH）实现蒸发冷却，PV效率提升11.3%，同时集成辐射冷却层（8-13 μm波段发射率>90%）以抵消太阳辐射。
• 电池热管理：CaCl₂
  -水凝胶包覆锂电池，蒸发冷却使工作温度降低15°C，循环寿命延长2倍。

挑战与展望
当前瓶颈包括规模化生产（如静电纺丝工艺成本）、耐久性（盐析出导致孔隙堵塞）及长期性能测试标准缺失。未来或可通过仿生结构（如叶脉状微通道）和智能响应材料（温敏性PNIPAM水凝胶）优化系统适应性。

应用场景延伸

• 医疗防护：抗菌Ag纳米粒子修饰的PPE口罩可同步实现蒸发降温（降幅5.8°C）和微生物抑制（>99%）。
• 食品保鲜：多孔淀粉基水凝胶包装在30°C环境下使草莓保质期延长120%，湿度调节范围达40-80% RH。

协同功能创新
辐射-蒸发耦合冷却系统（如Al₂
O₃
-PDMS双层膜）在沙漠环境中实现全天候亚环境降温（日均9.6°C），突破单一技术受天气制约的局限。