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材料院研究团队在《Advanced Functional Materials》上发表研究成果

来源:材料院通讯员:尹永航摄影: 编辑:尹申申审核:袭开国、孟国忠、徐勇浏览:时间:2024-07-06

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【南林新闻中心讯】近日,博鱼(中国)材料科学与工程学院付宇教授团队在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子:18.5)在线发表了题为《Cellulose Metamaterials with Hetero-Profiled Topology via Structure Rearrangement During Ball Milling for Daytime Radiative Cooling》的研究论文(文章链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202405903)。博鱼网页版为第一完成单位,材料科学与工程学院青年教师蔡晨阳为该论文第一作者和通讯作者,付宇教授为共同通讯作者。

该论文提出通过机械力作用下的微纳尺度结构重组策略实现纤维素光学超材料的大规模制备,以用于日间辐射降温。

据悉,传统的日间辐射制冷材料主要集中在光学超材料、光子晶体、无机纳米涂层、高分子多孔材料和织物等,其制备过程复杂、成本昂贵。对生物质纤维素进行微纳米尺度结构整合可以创制新一代可持续日间辐射制冷材料。该研究通过一步机械化学的方法,通过调控木质纤维素在溶液体系中的分散程度、木质纤维素和球磨珠之间的相互作用力以及球磨时间,可将木质纤维素转换成具有异型拓扑结构的光学超材料。其具有高太阳光反射率(0.98)和红外发射率(0.97),可应用于户外辐射制冷涂层。户外测试表明该纤维素基辐射制冷涂层可以实现低于环境温度5.7 ℃的制冷效果,建筑节能模拟表明其夏季可以实现40%的制冷能耗节约。最终通过理论模拟进一步阐明了微纳米尺度纤维素微观结构增强可见光散射和红外辐射机制。该工作为发展新一代生物质辐射热管理材料提供了新的思路。


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