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基于生物来源陶瓷-聚合物涂层的被动日间辐射制冷系统

光学 2026-01-28 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

被动日间辐射制冷(PDRC)提供了一种无能源消耗的方法,通过反射太阳辐射同时通过中红外大气窗户窗口辐射热量来抑制表面温度。尽管光学性能取得了快速进展,但大多数 PDRC 系统仍受限于刚性、脆弱或平面基底,限制了其在柔性、曲面或可穿戴表面上的应用。本文报道了一种集成于商业快速固化纤维玻璃石的生物相容且结构稳健的 PDRC 系统,后者是骨科和工业应用中广泛使用的 conformal 基底。制冷体系结构采用双层聚合物设计,包含聚甲醇醇(PVA)粘合层和聚甲基丙酸酯(PMMA)保护层,两者均嵌入来源于加工动物骨骼废料的氯化钙磷酸盐(CPP)陶瓷颗粒。生物来源的 CPP 同时实现宽带太阳散射和高中红外发射,同时提供可持续性和生物相容性优势。所得复合材料表现出超过 90% 的太阳反射率,并在直接户外阳光下实现最高可达 15℃ 的亚环境制冷。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.19116,
  title  = {Passive Daytime Radiative Cooling Enabled by Bio-Derived Ceramic-Polymer Coatings on Rapid-Curing Fiberglass Casts},
  author = {Xuguang Zhang and Hexiang Zhang and Hanqing Liu and Xiaoli Li and Mu Ying and Yutian Yang and Marilyn L. Minus and Ming Su and Yi Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19116},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 5 figures