主要观点总结
本文介绍了一种基于生物质的光致发光气凝胶,用于辐射冷却。该气凝胶由明胶和DNA组成,具有高效的太阳反射率和冷却效果。通过水焊接方法,可以大规模生产这种气凝胶,并具有可修复性、可回收性和生物降解性。研究要点包括气凝胶的合成方法、光致发光机制、冷却效果及其在整个生命周期中的可持续性。
关键观点总结
关键观点1: 气凝胶的组成与合成
该气凝胶由明胶和DNA组成,通过双向冷冻干燥过程产生基础层状气凝胶砖块,再通过水焊接方法形成广泛的气凝胶板材。
关键观点2: 光致发光机制
气凝胶具有天然的磷光和荧光特性,这种能量转换现象通过牺牲紫外区域的反射率来优化可见光区域,提高了整体太阳光谱的反射率。
关键观点3: 冷却效果
气凝胶的可见光反射率超过100%,实现了高效的辐射冷却,可以在高太阳辐照度下将环境温度降低16.0℃。
关键观点4: 气凝胶的可持续性
气凝胶具有可修复性、可回收性和生物降解性,通过水辅助制造,可以实现大规模生产,对环境友好。
关键观点5: 应用前景
这种可扩展的生物质冷却材料有望用于未来的节能和可持续应用,为实现大幅减少碳排放和能源消耗提供了可能。
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▲ 第一作者:Jian-Wen Ma 通讯作者:Hai-Bo Zhao 通讯单位:四川大学 DOI:10.1126/science.adn5694 (点击文末「阅读原文」,直达链接) Science编辑Brent Grocholski评语: 被动辐射冷却材料通过大气窗口将红外辐射排放到外太空, 提供 相对于环境温度提供几度的冷却。许多被动冷却策略依赖于不易降解且可能无法回收的聚合物。Ma等人提出了一种基于生物质的气凝胶,它具有吸引人的辐射冷却特性(参见沈和刘的观点)。这种基于明胶和DNA的气凝胶具有很大的冷却效果,部分原因是荧光和磷光。它也是可降解和可回收的, 这是考虑到这种材料对环境影响的重要因素 。 研究背景 在全球气候变化日益加剧的背景下,被动辐射冷却是一种潜在的可持续热管理策略。然而,由于太阳光的吸收,石化衍生的冷却材料常常面临效率方面的挑战。 研究问题 本文
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