股票入门南京航空航天大学AM：新型辐射冷却薄膜问世：低成本、高性能，助力个人热管理革命

近年来，随着温室效应加剧，夏季高温天气频发，不仅严重影响户外工作者和旅行者的健康，还带来巨大的经济损失。预计到2030年，高温所带来的经济影响将达到2.4万亿美元。被动日间辐射冷却技术因其能够在无需外部能源的情况下反射太阳光并向太空辐射热量，成为应对高温环境的重要策略。然而股票入门，传统的基于热诱导相分离方法制备的辐射冷却薄膜存在成本高、污染大、光学性能不足等问题，尤其是其太阳光反射率仅约为55%，严重限制了其实际应用。

南京航空航天大学郭万林院士、李秀强教授课题组开采用了一种简单且可规模化制备的新方法，制备出高性能透射型日间辐射冷却薄膜。该方法通过将中红外透明的固体SEBS（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯）与（PE）共混，并通过溶解SEBS形成多孔结构，成功实现了米级薄膜的制备。该薄膜具备95%的太阳光反射率和80%的中红外透射率，同时成本降低68%，二氧化碳排放减少92%。在晴天和阴天条件下，该薄膜覆盖的模拟皮肤可实现分别低于环境温度约4℃和3℃的冷却效果，表现出卓越的被动冷却性能。相关论文以“High Performance Transmission-Type Daytime Radiative Cooling Film with a Simple and Scalable Method”为题，发表在

Advanced Materials上，论文第一作者为Shao Sujin。

图1 通过示意图对比了中红外透射型与发射型薄膜的工作原理及其热阻差异。理论计算表明，透射型薄膜在室内外均表现出更优的冷却性能，尤其在户外强光环境下，其覆盖的皮肤温度可比发射型薄膜低3.5–14℃。图2 展示了新方法的制备流程及其环保与经济优势。采用固-固共混相分离法替代传统液-固方法，不仅显著减少污染，还提高了产率。生命周期评估显示，新工艺的二氧化碳排放当量降低约92%，生产成本下降68%，展现出良好的环境友好性和经济性。

图1. 发射型与透射型薄膜的对比与计算。（a）中红外透射与发射薄膜对人体热量输出和太阳热量输入的示意图。（b）发射型与透射型薄膜（本工作）的热阻分析示意图。（c）（d）分别在室内外条件下覆盖不同类型薄膜的皮肤温度计算。

图2. 材料制备流程与环境经济性分析。（a）本工作薄膜的制备过程。（b）本薄膜与传统PE薄膜的生命周期环境影响对比。（c）原材料与能耗成本对比。

图3 呈现了薄膜的光学性能与结构特征。宏观照片显示其具备米级尺寸与光滑白色外观，扫描电镜图像揭示其纳米级微孔结构。光谱测试表明，该薄膜在太阳光谱段反射率达95%，在中红外波段透射率达80%。通过米氏散射理论和FDTD模拟进一步验证，其孔径分布（30–1100 nm）有效增强了太阳波段的散射，同时保证中红外的高透射。与既往研究相比，该薄膜在反射率、透射率、尺寸和残留致孔剂容忍度方面均具有综合优势。

图3. 材料的光学性能。（a）薄膜宏观照片（0.2 × 2 m）。（b）高分辨率SEM图像显示纳米级微孔。（c）紫外-可见-近红外反射光谱。（d）中红外透射光谱。（e）孔径分布。（f）（g）纳米孔在不同波长下的散射效率模拟。（h）与既往工作的性能对比。

图4 展示了室内外热测试结果。在500 W/m²光照下，该薄膜几乎无需额外冷却功率即可维持皮肤温度在34℃，表现优于棉、尼龙和涤纶等常见纺织品。户外实测中，在晴天（辐照度约930 W/m²）和阴天（约280 W/m²）条件下，薄膜覆盖的皮肤温度分别低于环境4℃和3℃，夜间亦能实现5℃的亚环境冷却。此外，与不同反射率的PE材料对比，其冷却性能始终领先。

图4. 室内外热测试。（a）自制热流测试平台示意图。（b）在500 W/m²光照下达到34℃所需额外冷却功率。（c）不同纺织品覆盖下的模拟皮肤温度。（d）户外测试装置示意图。（e）实时太阳辐照度。（f）（g）晴天测试结果。（h）（i）阴天测试结果。

图5 通过人体穿着实验进一步验证了薄膜的实际效能。在户外晴朗、多云及室内环境中，薄膜覆盖的皮肤温度均低于商用防护服，最高可达5℃的降温效果。尽管红外相机显示其表观温度略高，但实际皮肤温度显著更低，体现了其优异的透射散热能力。此外，通过微针穿孔处理提升了其透气与透湿性，并经过百次洗涤和老化测试，表明该薄膜具备良好的耐久性与稳定性。