陜科大王學川/劉新華 Small：基于“里應外合”策略的可穿戴輻射冷卻天然皮膚
2023-03-16 來源：高分子科技
近日，陜西科技大學生物質與功能材料研究所王學川、劉新華等報道了一種基于“里應外合”策略的雙層可穿戴天然皮膚，并用于輻射冷卻領域。該雙層可穿戴天然皮膚內外層均兼具高反射率與高發射率，因此在雙層功能協同作用下，制備的可穿戴輻射冷卻天然皮膚在太陽光譜區及大氣透明窗口均表現出較高的反射率與發射率。戶外多項應用測試中均表現出較為優異的輻射冷卻性能。相關研究成果發表于國際材料領域著名期刊Small上。
圖1 可穿戴輻射冷卻皮膚的制備及微觀表征
近年來，隨著全球氣候的變暖問題，研究者們對無需額外能量便可達到降溫目的的被動日間輻射冷卻（PDRC）技術產生了極大興趣，在此基礎上，可穿戴、便攜式的熱管理材料得到了廣泛的研究。然而，大多數可穿戴熱管理材料是不可回收或不可降解的，對環境造成了較大的威脅。因此，在天然材料的基礎上開發可穿戴材料已成為人們關注的焦點；诖，本研究采用了簡單的內外協同策略，成功制備了一種具有雙層結構的“可穿戴輻射冷卻皮膚”（RC-skin）。基底層由水熱合成法制備的兼具高反射、高發射的納米亞磷酸鎂（Mg11(HPO3)8(OH)6）通過浸漬的方式填充的天然皮膚構成。外層是納米亞磷酸鎂（Mg11(HPO3)8(OH)6）與聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF- HFP)復合，通過相轉化法在天然皮膚表面構筑的復合涂層。RC-skin在太陽光譜區（0.3-2.5μm）具有92.7%的高反射率，大氣透明窗口（8-13μm）具有95%的高發射率。
圖2 可穿戴輻射冷卻皮膚原理示意圖及冷卻效果圖
圖3 可穿戴輻射冷卻皮膚戶外應用測試圖
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202207602
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（責任編輯：xu）
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