宁波材料所在Janus气凝胶实现季节适应性热管理温度调节方面取得新进展
发布时间：2023-06-29 浏览次数：
空调的制冷和供暖每年约占全球能源消耗的12%。尽管已经采用了传统的隔热材料和相关的加热-冷却设备，但是目前迫切需要的是开发具有非能耗或者低能耗的新型热调节材料和技术。
辐射调节是一种高效的方式。然而，生物相容性和多功能性对材料要求非常高。同时，复杂的制备工艺和多层结构设计也限制了辐射调控材料的应用。因此，合理设计和制造热调节材料至关重要。
在之前的工作中，已经通过反向聚合在织物表面设计了由聚吡咯和全氟十二烷基三乙氧基硅烷组成的超疏水仿生类黑素体分级纳米球织物，实现了人体热管理温度调节和光热蒸发应用。但是在材料稳定性和季节适应性温度调节方面仍有不足。基于此，中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队通过免冻干的方法，设计了由光热MXene-CNF层和CNF层组成的Janus结构气凝胶，能够实现可切换的热调节，将被动辐射冷却和加热集成到一个材料系统中，以适应多变的环境。
Janus气凝胶可用作季节适应性辐射热调节的智能屋顶。当CNF层暴露于外部环境时，外层高反射率和内层低红外发射率的结合使得夏季能够有效进行被动辐射冷却。为应对冬季，MXene-CNF层可被用作外层，将阳光转化为可观的热能。产生的热量可以通过CNF层高红外发射率传递到内部环境，产生显著的被动辐射加热。
来源：绝热节能网
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