近日,我校材料科學與工程學院卜小海副教授作為第一作者及共同通訊作者,南京工程學院作為第一單位,聯合東南大學,在國際期刊《Composites Part B: Engineering》上發表了題為“Asymmetric hierarchically structured composite aerogels with enhanced dual-spectral selectivity for efficient radiative cooling”的學術論文。該期刊是Elsevier旗下復合材料工程領域的權威期刊,聚焦材料科學與工程技術的深度融合研究,中科院一區TOP期刊(材料科學),影響因子14.2。

被動輻射冷卻(PRC)已成為實現全球碳中和目標的一項極具前景的零能耗冷卻技術。然而,傳統PRC材料仍面臨季節性過冷效應以及因不可避免的太陽吸收和熱傳導損耗導致的冷卻效率有限等長期挑戰。該研究通過簡易的水誘導相分離策略,開發出具有分級多孔結構的非對稱PLA/SiO?復合氣凝膠,其中重力驅動的SiO?顆粒沉降在氣凝膠底部表面形成增強的雙光譜選擇性。該復合氣凝膠在單一結構中集成了優異的輻射冷卻與隔熱功能,同步實現了約97.1%的太陽光反射率、約95.6%的“大氣窗口”發射率以及超低導熱系數。戶外實測證實其具有顯著冷卻性能,在直射陽光下可實現約8.83℃的溫降,陰天條件下亦可實現約5.66℃的溫降。此外,經過多種環境耐久性測試,發現該氣凝膠仍保持自清潔功能和光學穩定性,能夠適應嚴苛的實際應用場景。能耗模擬表明,將這種氣凝膠集成于建筑屋頂和墻體后,可為我國節能建筑模型實現全年性節能與二氧化碳減排。該研究制備出兼具建筑熱管理與環境可持續性的可生物降解PRC材料,有助于推動新一代節能建筑材料的發展。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112988