技术前沿丨双模式超疏水材料实现全年辐射制冷与太阳能集热

叶丹

经理
广州慧正智联科技有限公司
企业已认证
墙面漆   工业涂料  
这款创新型双模式材料整合了辐射制冷与太阳能集热双重功能,表面具备自清洁特性,为高效热管理助力,节能效率最高可达 25%。
研究课题:涂料成品

这款创新型双模式材料整合了辐射制冷与太阳能集热双重功能,表面具备自清洁特性,为高效热管理助力,节能效率最高可达 25%。

辐射制冷材料可无能耗实现被动降温,因此备受广泛关注。但该类材料的应用受限于三大问题:生产成本居高不下、表面易受污染,且在寒冷季节存在过度制冷的风险。为攻克这些难题,研究人员开发了一种双模式热管理材料(D-MTMM),该材料在单一结构的两侧分别结合了辐射制冷表面(RCS)和太阳能加热表面(SHS)。

该材料以环氧树脂和回收废漂白土为原料,通过可规模化的喷涂工艺制备而成,热性能表现优异。其辐射制冷面呈锥形阵列状结构,可反射 93% 的太阳辐射,并辐射出 98% 的红外波,实现高效被动降温;而太阳能集热面对太阳能的吸收效率突出,太阳反射率仅为 5%,能完成光热转换实现集热。这种双模式设计可实现全年全季应用,夏季降温幅度最高可达 11℃,冬季集热升温幅度最高为 10℃。

超疏水特性保障材料耐用性与能效稳定性

该材料的微纳级结构赋予其超疏水性能,水接触角超 150°,滑动角低于 4°。这些特性使其具备自清洁能力,同时保障了户外长期使用的稳定性。研究团队针对中国不同气候区开展了全国范围的能效评估,结果显示:相较于单模式材料,该双模式热管理材料的节能率约为 10%;对比传统建筑围护结构,其节能率更是超 25%。

这一创新型解决方案为日间热管理提供了一种低成本、高耐用、可持续的技术路径,既解决了辐射制冷材料在不同季节应用的痛点,又有效提升了建筑的能源利用效率。


资料来源:张倩、杨健、刘霞、周洋、李欣、邱松、贾鑫、宋辉,《兼具辐射制冷与太阳能集热功能的双模式超疏水材料及其日间热管理应用》,《有机涂层进展》,2025 年



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