近日,中國鄭州大學申長雨院士、劉春太教授、劉憲虎教授團隊和南澳大利亞大學馬軍教授團隊合作,通過調控PLLA(左旋聚乳酸)與PDLA(右旋聚乳酸)的立體復合結晶,在分子尺度構建了高完整性晶體網絡,最終獲得集超高反射率(98.7%)、優異熱發射率(96.6%)和超低熱導率(0.049 W m-1 K-1)于一體的新型生物塑料冷卻超薄膜(Bioplastic Cooling Metafilm, BPCM)。
這種生物塑料冷卻超薄膜可應用于建筑物、設備和其他表面,在陽光最強時可被動降溫高達9.2°C,并反射近99%的太陽光線。在世界上一些最炎熱的城市,每年可減少高達20%的建筑能耗。 “與傳統的冷卻技術不同,這種超薄膜不需要電力或機械系統,”劉憲虎說,“現有的大多數被動輻射冷卻系統依賴于石化基聚合物或陶瓷,這引發了環境問題。通過使用可生物降解的 PLA,我們提供了一種綠色替代方案,它具有高太陽反射率、強大的熱輻射、可持續性和耐用性。” “這不僅僅是實驗室規模的成功”,馬軍表示,“我們的薄膜具有可擴展性、耐用性和完全可降解性”。“這項研究旨在通過減少對化石燃料的依賴,探索在最大程度降低環境影響的同時提高人類舒適度的可行途徑,為可持續發展做出貢獻。” 這項發現解決了該領域的一個重大挑戰:如何將高性能制冷與環保降解相結合。 研究人員目前正在探索大規模生產機會以及在建筑、交通、農業、電子和生物醫學領域(包括冷卻傷口敷料)的潛在應用。 6月24日,相關工作以'A structural bioplastic metafilm for durable passive radiative cooling"為題,發表于《Cell Reports Physical Science》。 |