纤维素泡沫-水凝胶双层被动冷却器

拒水自洁长稳冷却

以疏水泡沫层保护水凝胶，实现辐射与蒸发冷却协同且户外耐久，突破水凝胶易污染失效限制

任海涛 · Jing-Wei, Yu · Qing-Kai, Zhu · 78271184 · Lou, Chingwen · 李婷婷 · Liu, Yong

Applied Thermal Engineering 2026

参数信息

太阳反射率

96 %

中红外发射率

90 %

热导率

0.044 W m⁻¹ K⁻¹

冷却幅度

15 °C

户外暴露后反射率保持

95 %

水接触角

146 °

技术优势

户外耐久不怕脏

上层PDMS/SiO₂@RC泡沫具有146°水接触角的超疏水性，两周户外暴露后仍保持95%的高可见光反射率，使水凝胶免受污染和雨水冲刷，保证长期性能稳定。

同时辐射与蒸发降温

双层设计整合高反射率(96%)、高发射率(90%)的辐射降温上层与水凝胶蒸发降温下层，在1000 W m⁻²光照下实现超过15 °C的冷却幅度。

应用场景

• 建筑被动冷却：零能耗降低建筑表面温度，减少空调负荷。
• 户外可穿戴热管理：贴附于衣物或背囊，为户外活动提供持续降温。
• 光伏组件冷却：降低太阳能电池板工作温度，提升发电效率。
• 户外设备热防护：保护户外电子设备免于过热，延长使用寿命。