光聚合自吸湿双效水凝胶

被动降温 12.5 °C

同一张凝胶膜同时利用辐射致冷和蒸发冷却,夜间自动从空气中吸水补充白天蒸发的水分,打破蒸发冷却需外部供水的限制。

Qing-Kai, Zhu · Hong-Bei, He · Chao-Chen, Cai · 李婷婷 · Lou, Chingwen · Lin, Jia Horng · 任海涛

Applied Thermal Engineering 2024

具体参数

断裂伸长率
{'zh': '600', 'en': '600'} %
断裂应力
{'zh': '200', 'en': '200'} kPa
可见光反射率
{'zh': '80.0', 'en': '80.0'} %
大气窗口发射率
{'zh': '90.0', 'en': '90.0'} %
降温幅度
{'zh': '12.5', 'en': '12.5'} °C

技术优势

无需额外供水

水凝胶中的CaCl₂在夜间自发吸收空气中的水分,补充白天蒸发损失,使材料可独立运行,无需连接供水系统。

同时利用两种冷却机制

TiO₂既作为光引发剂又调节光谱,使同一张膜兼具高太阳反射(>80%)和高大气窗口发射率(>90%),同时驱动辐射冷却和蒸发冷却,降温效果比单一机制更强。

机械性能优异

断裂伸长率超过600%,断裂应力超过200 kPa,柔韧且坚固,便于贴合曲面并抵抗外力破坏。

工艺绿色,易于放大

合成过程采用光聚合和溶胶-凝胶法,不使用有毒溶剂,符合环境安全与可持续发展目标,且原料易得,适合规模化生产。

应用场景