第一作者：Genesis Higueros, 王可玉文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c02093住宅和商業建筑的供暖需求導致了顯著的能源消耗和有害的環境影響。個人輻射熱管理紡織品通過控制材料的固有光學特性，調節穿著者的體溫。被動加熱紡織品抑制了輻射熱損失，因此顯著減少了建筑供暖系統所需的能源消耗。基于光學理論方法，設計了一種透明輻射屏蔽器（TRS），其基于銀納米線（AgNWs），可以抑制人體熱量，并同時具備適用于實際紡織品的可見光透射率。我們通過實驗展示了一種具有大量紅外光反射率（低發射率為35％）和可見光（VIS）透明度為75％（400-800 nm）的TRS。這些結果得到了米氏散射理論和等效線網阻抗模型的充分證實，這些理論提供了基本的機制理解和指導，以實現更高性能。TRS是通過簡單的溶液加工方法制備的，具有熱塑性彈性體保護層，賦予了顯著的拉伸能力、機械韌性和適應任何體形或物體的能力。嚴謹的理論策略實現了可擴展合成低發射率和可見透明的紡織品，用于個人的熱舒適度。 圖一：透明輻射屏蔽器（TRS）的設計概念和應用是針對多個空間的暖通空調能源使用。圖二：理論考慮對于透明輻射屏蔽器（TRS）設計的重要性體現在以下幾個方面：(a) 米氏理論示意圖：用于描述單個銀納米線的散射現象。米氏理論是用來研究球形顆粒對光的散射和吸收特性的理論模型，對于銀納米線的散射行為提供了重要的理論基礎。(b) 單個銀納米線的歸一化遠場散射極坐標圖：這張圖展示了單個銀納米線對于從左側（180°方向）入射的光的散射情況。銀納米線表現出強烈的正向散射特性，有利于總體可見光透射率的提高。(c) 線網屏幕模型：用于描述銀納米線網絡的可見光透射率和中紅外光反射率。這種模型有助于理解銀納米線網絡對光的傳輸和反射特性。(d) 中紅外（8-13 μm）反射率隨著納米線間距和直徑變化的關系圖：該圖展示了不同直徑銀納米線在不同間距下的中紅外光反射率。理想的中紅外反射率出現在納米線間距約為500納米時。 圖三：單層銀納米線網絡的制備方案包括以下幾個關鍵步驟和提案：(a) 不同直徑銀納米線網絡的可見光透射率比較：通過制備不同直徑的銀納米線網絡，并比較它們的可見光透射率，來確定最佳的直徑選擇。這可以通過調整溶液中的銀納米線濃度和加工條件來實現。(b) 各種納米線間距的實驗數據點：通過實驗得到不同納米線間距下銀納米線網絡的性能數據，包括透明性和熱輻射特性。這有助于確定最佳的納米線間距以實現最佳的功能性能。(c) 掃描電子顯微鏡（SEM）圖像：展示銀納米線網絡的SEM圖像，用于觀察納米線的形貌和排列方式，以及納米線網絡的均勻性和致密度。(d) 納米線間距直方圖：通過分析納米線間距的直方圖，確定銀納米線網絡的均勻性和一致性，以確保制備的網絡具有穩定的性能特性。(e) 光學圖像：展示具有不同特性的銀納米線網絡的光學圖像，包括多層銀納米線網絡的可見性比較。這些圖像有助于評估網絡的外觀和透明度。圖五：銀納米線（AgNW）的統計數據包括以下幾個方面：(a) 銀納米線的透射電子顯微鏡（TEM）圖像：展示了銀納米線的TEM圖像，用于觀察納米線的形貌和結構特征。圖像中通常包括銀納米線的直徑和長度信息，以及納米線的形狀和分布狀況。比例尺為200納米。(b) 銀納米線直徑的直方圖：通過對TEM圖像進行分析，得到銀納米線直徑的分布統計數據。直方圖顯示了銀納米線直徑的范圍和頻率分布，有助于了解銀納米線的直徑分布情況和平均直徑值。(c) 銀納米線長度的直方圖：基于光學圖像對SEBS基底上的銀納米線進行分析，得到銀納米線長度的分布統計數據。這些數據展示了銀納米線的長度范圍和分布情況，有助于評估納米線在基底上的均勻性和長度分布特征。 圖六：透明輻射屏蔽器（TRS）的中紅外反射性能展示了以下幾個方面：(a) TRS樣品的熱像：展示了TRS樣品在扭曲和拉伸前后的熱像。這些熱像顯示了TRS在不同形變狀態下的熱傳遞特性，評估了其對熱輻射的反射效果。(b) 單個TRS樣品的歸一化中紅外反射率：展示了單個TRS樣品在不同拉伸狀態下的中紅外反射率。這些數據顯示了TRS在拉伸過程中中紅外反射性能的變化，評估了其在不同形變狀態下的穩定性和性能表現。(c) TRS樣品的循環拉伸測試：展示了對TRS樣品進行的循環拉伸測試。這些測試有助于評估TRS的機械穩定性和可靠性，以及其在長期使用中的性能表現。(d) TRS樣品的洗滌測試：展示了對TRS樣品和無頂層保護涂層樣品進行的洗滌測試結果。SEBS頂層保護膜有效保護了銀納米線網絡，維持了TRS的性能和穩定性。(e) 15英寸×15英寸TRS樣品的熱像：展示了TRS樣品的熱像，并選擇了四個任意位置進行中紅外反射率的測量。這些數據評估了大尺寸TRS樣品在不同區域的熱反射性能。(f) 用于比較的SEBS樣品的熱像：展示了用于比較的原始SEBS樣品的熱像。通過比較，評估了TRS樣品與SEBS樣品在中紅外反射性能上的差異和優劣。圖七：透明輻射屏蔽器（TRS）通過最小化美觀上的干擾，改善了對人體熱量的抑制效果。以下是使用熱像相機和攝影圖像展示的TRS在不同布料上的效果：(a) 裸露的前臂：展示了裸露前臂的熱像圖和攝影圖像。這可以作為基準，用來比較未經處理的皮膚與TRS處理后的效果。(b) 80%滌綸/20%氨綸混紡布料：展示了混紡布料的熱像圖和攝影圖像，與TRS樣品一起展示了效果。這種布料通常用于制作緊身衣物和運動服裝。(c) 100%棉布料：展示了100%棉布料的熱像圖和攝影圖像，TRS樣品的納米線間距不同（從左到右孔徑逐漸增大）。
