陜科大王學(xué)川/劉新華 Small：基于“里應(yīng)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(xué)生物質(zhì)與功能材料研究所王學(xué)川、劉新華等報道了一種基于“里應(yīng)外合”策略的雙層可穿戴天然皮膚，并用于輻射冷卻領(lǐng)域。該雙層可穿戴天然皮膚內(nèi)外層均兼具高反射率與高發(fā)射率，因此在雙層功能協(xié)同作用下，制備的可穿戴輻射冷卻天然皮膚在太陽光譜區(qū)及大氣透明窗口均表現(xiàn)出較高的反射率與發(fā)射率。戶外多項應(yīng)用測試中均表現(xiàn)出較為優(yōu)異的輻射冷卻性能。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際材料領(lǐng)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(dá)到降溫目的的被動日間輻射冷卻（PDRC）技術(shù)產(chǎn)生了極大興趣，在此基礎(chǔ)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(shù)可穿戴熱管理材料是不可回收或不可降解的，對環(huán)境造成了較大的威脅。因此，在天然材料的基礎(chǔ)上開發(fā)可穿戴材料已成為人們關(guān)注的焦點；诖，本研究采用了簡單的內(nèi)外協(xié)同策略，成功制備了一種具有雙層結(jié)構(gòu)的“可穿戴輻射冷卻皮膚”（RC-skin）；讓佑伤疅岷铣煞ㄖ苽涞募婢吒叻瓷、高發(fā)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(gòu)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(fù)合，通過相轉(zhuǎn)化法在天然皮膚表面構(gòu)筑的復(fù)合涂層。RC-skin在太陽光譜區(qū)（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(fā)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(yīng)用測試圖
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202207602
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