近期热点

前沿探索 | 我校科研团队在辐射制冷热管理材料研究中取得进展

发布时间:2025-10-22发布部门:化学与化工学院

近期,我校化学与化工学院毛志平、徐红研究员团队在被动辐射制冷研究领域取得新进展。相关成果以《自切换动态红外辐射冷却器实现三模式温度调节》(Self-Switching Dynamic Infrared Radiative Cooler Enabling Triple-Mode Temperature Regulation)为题,发表在国际期刊《先进材料》(Advanced Materials,2025,e11445)上。

被动辐射冷却技术作为“零能耗制冷”的关键方向,一直以来因无需额外能源输入的优势备受关注。然而,传统静态辐射制冷器长期面临“场景适应性弱”的技术瓶颈。不同热环境对红外辐射光谱的要求存在显著差异,甚至相互冲突,导致其难以在建筑、人体、电子器件等多领域灵活应用。

该研究团队创新性提出“自切换动态红外辐射冷却器”设计方案,核心突破在于借助热响应水凝胶中宽带发射水分子的温度触发定向迁移特性,成功实现了两种光谱状态的动态转换。既能够在低于环境温度时,通过红外选择性发射实现高效冷却,又可在高于环境温度时,切换为宽带发射模式强化散热。实验室应用测试数据显示:在建筑热管理场景中,具有低于环境温度9.5 ℃的高效降温;针对人体降温需求,能达到7.0℃的冷却效果;而在电子器件热管理领域,仍有6.9℃的散热能力,灵活地实现三模态温度热管理调控。

图1. 动态红外辐射冷却器实现三模式温度调节设计原理 

毛志平、徐红研究员团队长期致力于绿色低碳纺织印染技术相关研究工作,此次研究成果从根本上打破了传统静态辐射制冷器“应用场景单一、气候适应性弱”的困境,为碳中和目标下的多场景热管理提供更具成本效益的零能耗解决方案。

论文链接: https://doi.org/10.1002/adma.202511445

视频: 摄影: 撰写: 信息员:朱晓旭 编辑:王宇