被動白天輻射冷卻是解決全球變暖引發的能源、環境和安全問題的一條很有前途的途徑。然而,所需的高太陽反射率與必要的適用性能之間的矛盾是現階段的主要限制。
在這里,四川大學Hua Deng,傅強教授展示了一種“溶劑交換-再質子化”處理策略,以制備一種將芳綸納米纖維與核殼包裹的云母微片結合在一起的層狀結構,以在不影響光學性能的情況下增強強度和耐用性。
文章要點
1)這種方法實現了緩慢但完整的兩步質子化轉變,并形成了具有強大纖維連接的三維樹枝狀網絡,其中過載的散射體被穩定地抓住并以對齊方式錨定,從而產生約112 Mpa的高強度以及出色的環境耐久性,包括紫外線老化、高溫、劃痕等。
2)值得注意的是,由多個核-殼和殼-空氣界面激發的強烈后向散射保證了平衡的反射率(~92%)和厚度(~25 μm),這進一步被戶外測試所揭示,其中可獲得的亞環境溫降白天為~3.35°C,夜間為~6.11°C。
因此,無論是制冷能力還是全面的戶外服務性能,都極大地推動了輻射冷卻向現實世界的應用。
參考文獻
Xiong, L., Wei, Y., Chen, C. et al. Thin lamellar films with enhanced mechanical properties for durable radiative cooling. Nat Commun 14, 6129 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-41797-3
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41797-3