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理化所王树涛、赵紫光《AM》:级联异质孔结构辐射冷却材料

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-08-01 07:11

主要观点总结

本文介绍了一种用于热自适应被动辐射冷却的级联异质多孔纳米复合薄膜(HENF)。该材料具有高太阳光谱反射能力和中红外发射能力,表现出优异的亚环境辐射冷却性能,冷却功率达到了114 W m-2。文章详细阐述了其结构设计与功能、力学性能和适应性、亚环境辐射冷却性能以及宽温度范围热调控等方面的特点。

关键观点总结

关键观点1: 级联异质孔结构辐射冷却材料(HENF)的发明。

HENF结合了热散失和热吸收,以高效处理热量积累并抵御热冲击。

关键观点2: HENF的亚环境辐射冷却性能。

具有97.3%的太阳光谱反射能力和96.5%的中红外发射能力,正午环境可降温11.5℃,在亚环境温度条件下拥有114 W m-2的冷却能力。

关键观点3: HENF的结构设计与功能。

由外部的有机红外发射相(IEP)和内部密集分布的无机太阳反射微腔(SPR)组成,具有级联异质孔结构。

关键观点4: HENF的力学性质和适应性。

具有优异的机械性能,包括弹性模量、表面硬度、相变吸热功能、环境适应性等。

关键观点5: HENF的宽温度范围热调控性能。

可以在从-80 ℃ 到150 ℃ 的温度范围内实现稳定的辐射冷却性能,并在高热度冲击下实现显著的降温效果。


文章预览

被动辐射冷却是一种新兴的散热技术,它可以在不消耗任何能量的情况下反射太阳辐射能量并通过大气透明窗口有效地将热量散发到3K宇宙空间。其在绿色建筑、航空航天、电子设备等领域备受关注。然而,传统的辐射冷却材料的对太阳光的反射效果仍然具有局限性。此外,对于 工作状态的加热设备 而言,大多数具有高热阻和低稳定性的辐射冷却材料难以处理 器件产生的积累热量 以保持其冷却性能。为了解决这些问题, 理化所 王树涛 、 赵紫光 和合作者揭示了异质界面的多级散射机理,制备了一种 级联异质孔结构辐射冷却材料 (HENF) ,其具有97.3 % 的太阳光谱反射能力和96.5% 的中红外发射能力,在亚环境温度条件下拥有114 W m -2 的冷却能力。同时其结合了具有热吸收功能的相变特性实现了 宽温域热适应辐射冷却性能 ,在设备加热系统中提供 ………………………………

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