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輻射制冷是一種新型的制冷技術，它利用太陽輻射的能量，通過材料的選擇和結構的設計，使得物體表面向外輻射的熱量比吸收的太陽輻射能量更多，從而實現了被動式的制冷效果，具有零能耗、零污染等優勢，有望替代傳統的電制冷系統，近年來備受關注。

環境制冷不僅會消耗全球15%的電力，還會產生10%的溫室氣體。為解決這一現象難題，電子科技大學崔家喜教授的動態軟物質團隊設計了一種以砂紙打磨的方式構筑了具有鎧甲結構的超疏水輻射制冷材料，并且實現裝甲結構的可再生來延長輻射制冷涂層的防污和冷卻效果特性，圖1展示了具有再生性能的節能防污涂層的制備策略涂料在線coatingol.com。

圖1 超疏水輻射制冷涂層的設計示意圖及其涂層表面形貌圖 

該裝甲結構是通過在堅硬的聚氨酯樹脂復合基體與氟化空心玻璃微球（HGM）復合形成這種內鑲嵌的結構而設計的。在這里，HGM具有提供增強太陽反射率的隔離腔和加強基體形成堅固裝甲結構的雙重作用。

當涂層磨損時，表面上的HGM會暴露其凹形腔，帶有眾多的疏水碎片，生成高度粗糙的表面，保證了超疏水功能。

如圖2，該涂層在長波紅外窗口具有高太陽反射率（0.93）和熱輻射率（0.94），在高太陽輻射通量下導致低于環境溫度5°C的降溫效果（圖3）。

圖2 不同條件下復合涂層的光譜和浸潤性能 

圖3 超疏水輻射制冷涂層的戶外降溫及自清潔性能 

當防污功能降低時，它們可以通過簡單的磨損處理再生而不影響輻射制冷功能（圖4）。

圖4 超疏水輻射制冷涂層的再生功能和與基材粘附性能

此外，這些涂層可以使用低成本材料進行一次性噴涂方法輕松制備，具有對各種基材的強粘附性，并表現出卓越的環境穩定性。該研究成果以“Passive daytime radiative cooling coatings with renewable self-cleaning functions”為題發表于近期的Chinese Chemical Letters 期刊上。該研究得到國家自然科學基金的資助。

論文鏈接 

https://doi.org/10.1016/j.cclet.2023.108687

通訊作者介紹 

崔家喜，電子科技大學基礎與前沿研究院教授，國家青年人才，四川省青年人才，成都市“蓉漂計劃”特聘專家，四川省學術和技術帶頭人。2008 年博士畢業于北京大學，先后在北京大學、德國馬普高分子所、哈佛大學等國內外知名高校或科研機構從事化學領域的研究工作。

主要研究方向包括：仿生聚合物材料、聚合物涂層和界面、聚合物網絡結構、水凝膠、自修復材料、生物醫用材料等。在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、JACS、Angew. Chem. In. Ed.等國際著名期刊發表學術論文100多篇，引用4300多次；H指數38；i10指數77。編寫英文專著（章節）2部。研究成果多次受到國內外專家和各科學媒體（Wiley, ChemView, MRS, Phys等）以及電視臺的報道與高度評價。