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静电纺丝工艺可制备出多级孔结构高性能柔性复合纤维膜
时间:2026-08-03 22:56:19    来源:易丝帮  

日间被动辐射冷却(PDRC)技术可实现零能耗制冷,为缓解城市热岛效应提供了可行方案。现有日间被动辐射冷却材料大多仅利用 8–13 μm 第一大气红外窗口,对16–25μm第二大气窗口的开发利用不足,制约了制冷性能的提升。

针对上述难题,南京工业大学崔升教授、张垠教教授通过静电纺丝工艺制备了一种多级孔结构高性能柔性复合纤维膜(简称 AMPS):以氧化铝改性介孔玻璃(Al-MG)为功能填料分散于聚乳酸(PLA)基体中,并复配微 / 纳米二氧化硅(SiO₂)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)实现协同增效。

该 AMPS 复合膜在0.3–2.5μm太阳光谱区间的太阳光反射率达98.12%;在第一、第二大气窗口的红外发射率分别为95.92%、89.03%。户外实测结果表明:晴朗天气下,膜材平均可实现低于环境温度12.24 ℃的制冷效果;阴天工况下平均降温幅度可达11.20℃。在汽车热管理模拟测试中,该材料最高可使基材表面降温23.8℃。采用EnergyPlus 软件针对我国五大气候区开展建筑能耗模拟,结果显示该膜材可实现夏季制冷能耗8.34%~34.72%的节约,净制冷功率可达116.29 W/m²。

该项研究开发出一款高性能、耐候型辐射冷却材料,同时建立一套系统化材料设计思路,为下一代日间被动辐射冷却材料的研发提供完整理论框架。相关研究成果以“A Flexible Passive Daytime Radiative Cooling Composite Membrane With High Performance Based on Synergistic Mesoporous-Structure Scattering and Phonon Emission Constructed by Micro-/Nano-Silica”为题目,发表在期刊《Advanced Functional Materials》上。