具有可切换太阳透过率的光学木材用于全方位热管理
光学
2024-03-12 v2 材料科学
应用物理
摘要
实现被动日间辐射制冷和日光采集的技术对于节能建筑至关重要。尽管被动制冷聚合物涂层近期已取得进展，然而将被动得热机制也整合到单一基底中以实现全方位热管理仍具挑战性。在此，我们开发了一种光学木材（OW），其 hierarchical porous structure（分级多孔结构）、太阳光谱中的超低吸收率以及纤维素纳米纤维的高红外吸收率使其具备可切换的太阳辐射透过率。脱木质素后，该 OW 在可见光区表现出高太阳反射率（94.9%），在红外区（2.5-25 m）具有高宽带发射率（0.93）。得益于其取向纤维素纳米纤维卓越的传质性能，OW 在浸渍苯乙醇后可迅速切换至新的高透明状态。光学木材（OW-II 态）在 250 至 2500 nm 范围内的太阳透过率可达 68.4%。这种可切换的 OW 在夏季表现出高效的辐射制冷能力，温度可比环境温度低 4.5 {\deg}C（制冷功率 81.4 W m）；在冬季则可实现日光加热，温度比天然木材高 5.6 {\deg}C（加热功率 229.5 W m），表明其作为低成本、可持续的全季热管理应用解决方案具有广阔前景。
引用
@article{arxiv.2312.14560,
title = {Optical wood with switchable solar transmittance for all-round thermal management},
author = {He Gao and Ying Li and Yanjun Xie and Daxin Liang and Jian Li and Yonggui Wang and Zefang Xiao and Haigang Wang and Wentao Gan and Lorenzo Pattelli and Hongbo Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14560},
year = {2024}
}
备注
accepted version of the manuscript published on Composites Part B: Engineering