香港理工大学：辐射制冷纳米涂层
香港理工大学2024年9月23日公布，该校建筑环境及能源工程学系教授吕琳率领团队日前开发了以“碳量子点”（Carbon Dots）驱动的光致发光辐射制冷纳米涂层，能因应太阳辐射量，自动调节其制冷量。用其覆盖建筑物外墙及天台后，有助建筑物自我调节热环境，继而降低室内环境温度。
与传统辐射制冷涂层相比，新型涂层可将日间的有效太阳能反射率由92.5%提升至95%，冷却效果比传统涂层高10%至20%，最高可降温25摄氏度。以香港和内地的北京、杭州、兰州、长沙、和田等10个城市为例，使用新型涂层为建筑物降温，预计每平方米涂层可以为每一城市每年节省约97至136度电。
清华大学：双选择型热发射体辐射制冷材料
清华大学化工系张如范副教授课题组在辐射制冷材料研究方面取得重要进展，设计并制备了一种可以同时利用两个大气窗口（8–13μm和16–25μm）来降温的双选择型（Dual-selective）热发射体作为高性能辐射制冷材料，并证明其在干旱炎热气候下具有明显优于现有典型辐射制冷发射体的亚环境制冷性能（指降温到环境温度以下的能力），并具有很高的耐候性和色彩兼容性，提升了辐射制冷技术的降温潜能，为其大规模实际应用提供了可能。
该工作发表在Nature Communications上，论文标题为“一种高辐射制冷性能的双选择型热发射体”（A Dual-Selective Thermal Emitter with Enhanced Subambient Radiative Cooling Performance）。论文通讯作者为清华大学化工系张如范副教授，论文第一作者为清华大学化工系博士后吴学科。点击了解详情：清华大学团队研制：一种具有超高辐射制冷性能的“双选择”型热发射材料
建筑节能用耐久型自清洁辐射制冷涂料
本工作以MK（改性煅烧高岭土）为填料，FEVE（乙烯三氟氯乙烯共聚物）为粘结剂，PDMS（聚二甲基硅氧烷）为疏水改性剂，制备了超疏水、耐候佳且易修复的辐射制冷涂层。涂层RS和EMIR分别为92.5%和94.6%， ACA（前进接触角）为160.2°，HCA（后退接触角）为7.3°。当平均太阳辐射强度为742.78 W·m-2时，涂层相对环境温度可降低13.12℃（用PE膜屏蔽）和3.09℃（无屏蔽）。
能耗模拟结果表明，在人口稠密的长三角和珠三角地区，该涂层的使用可节约10%以上的能耗，在建筑节能领域具有非常广阔的应用前景。论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.4c04644
用于金属集装箱的辐射制冷涂层
本研究将功能性填料融入聚合物基体，制成新型混凝土材料，用于香港建筑工地的金属集装箱办公室。对比测试显示，该混凝土较传统白色涂层显著降低集装箱内外表面温度18℃，节省空调能耗23.5%。通过EnergyPlus模型验证并模拟，评估了不同气候区下混凝土太阳反射率对节能的影响。在香港等热带区域，提高反射率至95%可提升年节能率至30.9%。而在夏热冬冷地区，需优化反射率以平衡冷负荷节约与采暖需求，实现最佳年度节能效果。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114084
点击了解详情：用于金属集装箱的辐射制冷涂层
优化的 SiO2 颗粒用于辐射制冷
本研究制备了一种适用于各种基底（包括玻璃、木材和铝）的PDRC涂层。这种PDRC涂层具有出色的光学特性，厚度仅为143μm，但平均太阳反射率高达95%，平均发射率为0.98。
这使涂层在太阳辐照度和湿度较高的条件下，也能达到比聚乙烯屏蔽空气温度低10.5℃的冷却效果。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.solmat.2024.113146
用于辐射制冷的低厚度双层涂料
本文作者提出了一种双层结构，该结构利用互补光谱策略来减少涂层的厚度的同时，保持了良好的辐射冷却性能。这种结构由反射紫外线辐射的顶层和散射可见光和近红外光的底层组成，从而实现了厚度低至150μm的近乎完美的全太阳光谱反射。同时，他们进一步证明，这种设计策略可以扩展到其他薄辐射冷却涂料的开发中。论文链接：https://doi.org/10.1515/nanoph-2023-0664
3D打印的中空二氧化硅纳米颗粒辐射制冷涂层
为了将中空二氧化硅纳米颗粒（HSNP）材料应用于3D打印技术，作者团队对HSNP辐射制冷涂层的制作工艺和涂层特性展开了研究。首先作者使用原位溶胶-凝胶乳液法合成直径在400至700 nm之间、二氧化硅外壳厚度约为100 nm的HSNP。研究表明，HSNP的中空形态增加了太阳光谱中的后向散射，导致超高的太阳反射率。随后将这些HSNP与精确浓度和分子量的PVP组合以产生3D可打印的糊状物。进一步使用分光光度计和傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪在紫外至中红外波长上获得所得PVP连接的HSNP的光谱，并进行了散射分析，以阐明HSNP的太阳反射率。最后，作者团队进行了户外实验，对HSNP的样品的辐射制冷能力进行了测试，并将其性能与使用二氧化硅NP、银浆、商用白色塑料和油漆的参考样品进行比较。此外，流变学和粘度测量表明，所开发的材料可以应用于3D多面物体的保形打印。
点击了解详情：3D打印的中空二氧化硅纳米颗粒辐射制冷涂层
美国东北大学：新型“冷却涂料”技术
美国东北大学机械与工业工程副教授郑义（Yi Zheng）创立的初创公司Planck Energies正致力于开发一种“冷却涂料（Cooling Paint）”技术，这种涂料还利用纳米技术Nanotechnology将建筑物内部的热量排出，并通过不被地球大气层（Earth's Atmosphere）吸收的波长将红外辐射释放到太空。
Planck Energies计划在未来15到18个月内将这项技术商业化，开发出可以应用于食品仓库、数据中心和冷藏卡车等需要保持低温的地方的产品。
同时公司正与3M合作，将冷却技术融入可刷涂或喷涂的油漆中，未来可能还会应用于房屋、公寓、道路、自行车道和步行道。
哈尔滨工业大学：BST改性高耐久聚合物辐射制冷涂层
哈尔滨工业大学的李垚教授、潘磊研究员等人提出了一种新型辐射制冷薄膜材料——BST@TPU膜，通过同轴静电纺丝将钛酸锶钡纳米棒（BST）和热塑性聚氨酯（TPU）结合在一起。BST@TPU膜的整体反射率达到了97.2%，发射率为93.2%，净制冷功率为125.21W m-2。
即使在经历了相当于144天户外暴露的加速紫外线老化测试，BST@TPU膜的反射率依然保持92.1%，将其户外使用寿命延长至TPU膜的三倍。该工作以“A Novel BST@TPU Membrane with Superior UV Durability for Highly Efficient Daytime Radiative Cooling”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。
墨光新能科技：“一款全生命周期减碳的辐射制冷涂料”
该项目是由墨光新能科技（苏州）有限公司创始人、南京大学教授朱斌、朱嘉牵头设计的一款绿色环保辐射降温涂料，可实现高太阳光反射率（>96%）和长波红外发射率（>0.97），以及最大39.5tCO2/t coating的全生命周期二氧化碳减排，具有制备简单、成本低廉、性能突出等特点，在建筑、冷链运输、户外基站等领域具有广泛的应用前景。
宁波大学：PDRC聚合物涂层
宁波大学孙巍团队针对低成本和规模化制备PDRC聚合物材料的研究取得最新进展。在本研究中，采用一种新型的“反乳液”-“呼吸图”(Ie-BF)方法，以水滴为成孔模板制备了微孔聚合物涂层，通过调整乳液组成和环境条件，可以动态控制表面和本体层的孔隙形态。
因此，通过对孔隙率和厚度的简单调制，Ie-BF涂层的太阳反射率可以有效地在相当宽的范围内(21 ~ 91%)进行调节。厚度仅为125μm的fe-bf涂层具有85.4%的太阳反射率和96.3%的长波红外发射率，可实现6.7°C的亚环境辐射冷却和~ 76W/m2的露天冷却功率。论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.4c09138
南方科技大学：微金字塔表面结构的辐射冷却薄膜
南方科技大学罗丹青、林元庆和曾玉强教授团队通过优化微金字塔表面结构和高折射率二维六方氮化硼纳米片（h-BNNs）散射填料，开发出了一种新型金字塔纹理光子膜（PTPFs）；该材料通过特殊的表面结构和高折射率填料实现了卓越的太阳反射和中红外辐射性能，为辐射冷却技术的发展开辟了新的道路。
研究结果表明，这种光子膜在太阳辐照下展现出高达98.5%的太阳反射率和97.2%的中红外辐射率，有效降低了物体表面温度，实现了显著的亚环境冷却效果。链接：https://doi.org/10.1002/advs.202404900
华中科技大学：辐射制冷Meta-glass涂层
华中科技大学胡润教授联合韩国庆熙大学Sun-Kyung Kim教授团队在《ACS Photonics》上发表了研究论文“Ultrahigh Visible-Transparency, Submicrometer, and Polymer-Free Radiative Cooling Meta-Glass Coating for Building Energy Saving”, 利用深度强化学习设计了一种结构简单且具有超高透明度的辐射制冷Meta-glass涂层，该Meta-glass的平均的可见光透射率高达86%（理论为92%），并且实现了优异的降温效果，在建筑上展现出了良好的节能潜力。
德国卡尔斯鲁厄理工学院：多功能超材料
德国卡尔斯鲁厄理工学院黄干和Bryce Richards课题组致力于开发一种聚合物基微光子多功能超材料（PMMM）。这种材料采用微金字塔光子结构，不仅大幅提升了光线管理效果，还实现了出色的辐射制冷效果，为现代建筑材料技术带来革新突破。
为了实现这一目标，研究了一种聚合物超材料，其表面结构由大约10μm宽的微金字塔组成。微金字塔结构具有太阳光漫射特性，并通过多次反射将反射损失降至最低，从而使得可见光的透明度达到95%，整体漫射透过率达到73%。此外，微金字塔结构使得发射率达到0.98，与理想的中红外（MIR）黑体的发射率非常接近，因此实现了被动辐射制冷。借鉴微金字塔与荷叶上微锥体的结构相似性，超材料还具有卓越的超疏水性能，有利于实现自清洁功能。
相关研究成果“Radiative cooling and indoor light management enabled by a transparent and self-cleaning polymer-based metamaterial”发表在《Nature Communications》上。
三棵树建筑用辐射制冷涂料及其制备方法专利
三棵树涂料股份有限公司取得一项名为“一种建筑用辐射制冷涂料及其制备方法”，授权公告号CN116640486B。专利摘要显示，本发明涉及一种建筑用辐射制冷涂料及其制备方法，本发明的涂料，由以下质量分数比的组分制备而成：四面体辐射制冷填料5-45份、钛白粉3-25份、中空玻璃微珠2-5份、乳液15-30份、功能性助剂8-10份、水20-25份。
本发明采用四面体辐射制冷填料代替传统的球状、多孔等颗粒，在面漆表面形成凸于基面的多方向的反射和辐射面，能对太阳光及环境折射光进行多次反射，增大辐射面且凸起朝向空旷的外太空，无红外辐射遮挡，强化了辐射制冷效率。
亚士创能专利“一种辐射制冷涂料及其应用”
亚士创能科技（上海）股份有限公司成功取得了一项专利——“一种辐射制冷涂料及其应用”，其授权公告号为CN116855115B。专利摘要明确指出，本发明旨在推出一种创新的辐射制冷涂料及其应用领域。
该涂料的制备配方，依据重量百分比精心调配，核心成分如下：成膜物质：占比5%至15%；填料：占比30%至50%；辐射制冷材料：由CuFe2O4与La3Ni2O7复合而成，占比20%至40%；助剂：占比1%至5%；剩余部分则为水。尤为值得一提的是，CuFe2O4与La3Ni2O7的巧妙结合，显著增强了涂料在8至14微米波段的发射率，进而大幅提升了涂料的辐射制冷性能。
(0)
