【產(chǎn)通社，11月25日訊】上海理工大學(xué)（University of Shanghai for Science and Technology, USST）官網(wǎng)消息，近年來(lái)，全球氣候系統(tǒng)正經(jīng)歷前所未有的升溫壓力，《中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書(shū)（2025）》指出中國(guó)是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)，增暖速率高于同期全球平均水平，極端天氣氣候事件趨多、趨強(qiáng)。面對(duì)全球氣候變暖與能源消耗激增的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的主動(dòng)冷卻設(shè)備（如空調(diào)）在消耗巨量電能的同時(shí)，也加劇了城市熱島效應(yīng)和溫室氣體排放，迫切需要更綠色、高效的替代方案。

近日，智能科技學(xué)院顧敏院士、張軼楠教授團(tuán)隊(duì)在光學(xué)領(lǐng)域知名期刊《PhotoniX》上發(fā)表題為“用于被動(dòng)輻射冷卻的可擴(kuò)展、超薄、高選擇性和高發(fā)射性的微球-聚合物耦合超表面薄膜”（Scalable, ultrathin, highly selective and emissive films by microsphere-polymer coupled metasurfaces for passive radiative cooling）的創(chuàng)新研究成果。智能科技學(xué)院博士生朱倩為第一作者，顧敏院士、張軼楠教授和王彤特聘副研究員為通訊作者，上海理工大學(xué)為第一單位。

據(jù)了解，被動(dòng)日間輻射制冷（PDRC）技術(shù)因能在零能耗條件下將熱量通過(guò)8–13 μm大氣透明窗口輻射至外太空而備受關(guān)注。然而，現(xiàn)有被動(dòng)日間輻射制冷材料在“高選擇性輻射、結(jié)構(gòu)超薄化與規(guī)�；圃臁比咧g長(zhǎng)期存在難以兼顧的難題——無(wú)機(jī)介電材料雖能實(shí)現(xiàn)高光譜選擇性與發(fā)射率，卻因依賴(lài)真空鍍膜設(shè)備，制備復(fù)雜、成本高，可擴(kuò)展性與兼容性受限；有機(jī)聚合物雖經(jīng)濟(jì)且易規(guī)�；a(chǎn)，卻因低折射率、高色散，發(fā)射光譜與大氣透明窗口匹配度差，且厚度較厚。

針對(duì)這一瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了“微球-聚合物耦合超表面”的設(shè)計(jì)理念。其核心創(chuàng)新在于利用SiO?微球與PDMS基體之間的光學(xué)耦合效應(yīng)，選擇性地激發(fā)和抑制8–13 μm大氣窗口之內(nèi)和之外的米氏共振。通過(guò)精確調(diào)控微球直徑和嵌入深度實(shí)現(xiàn)了高紅外發(fā)射率（0.96）、強(qiáng)光譜選擇性（1.50）和高太陽(yáng)反射率（0.96）。在上海屋頂實(shí)測(cè)中，降溫幅度最高達(dá)7.1 ℃。這種結(jié)構(gòu)在確保高制冷性能的同時(shí)，兼具超薄（僅約10.5 μm）、輕質(zhì)、柔性等優(yōu)點(diǎn)。此外，其還可以卷對(duì)卷的方式實(shí)現(xiàn)薄膜連續(xù)化制備，具備顯著的成本優(yōu)勢(shì)和規(guī)模化生產(chǎn)潛力，可廣泛應(yīng)用于建筑外墻、汽車(chē)車(chē)身和冷卻水箱等場(chǎng)景。能源建模預(yù)測(cè)顯示，其在建筑應(yīng)用中可降低約40%的制冷能耗，每年每棟建筑可減少數(shù)噸的二氧化碳排放，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了切實(shí)可行的新路徑。

這項(xiàng)研究不僅在材料設(shè)計(jì)上展現(xiàn)出獨(dú)特的“微球-聚合物耦合”思路，突破了高選擇性輻射制冷薄膜“性能–厚度–可制造性”的三重約束，為輻射制冷從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模應(yīng)用開(kāi)辟了新范式。同時(shí)該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、上海市科委等項(xiàng)目支持，相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利。查詢(xún)進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)官方網(wǎng)站https://www.usst.edu.cn。（Robin Zhang，產(chǎn)通數(shù)造）    （完）