学术动态

近日，我院吴义强院士、何帅明教授研究团队在国际知名期刊《ACS Energy Letters》发表了题为"Biomimetic, Robust, Recyclable Radiative Cooler via Water-Triggered Multistage Self-Assembly Toward Sustainable Agriculture"（仿生水触发多级自组装制备强韧可回收辐射冷却器）的研究论文。我院博士研究生李朱霖为第一作者，吴义强院士、何帅明教授联合武汉大学陈朝吉教授为该论文的通讯作者，该成果得到了国家自然科学基金等项目支持。研究团队受蜘蛛丝快速成型机制的启发，开发出一种水触发多级自组装策略，成功制备出兼具高强度、可回收和环保特性的仿生辐射制冷材料（Bio-cooler）。该材料具有优异的光学性能，太阳光反射率达94%，红外发射率为91%，在直射阳光下可实现平均8.0 ℃的降温效果，理论冷却功率达95 W/m²。同时，其抗拉强度高达76 MPa，远超多数传统辐射冷却材料。更为重要的是，该材料可通过水触发重新组装实现90%以上的材料回收率，显著降低了环境足迹。研究团队将该材料应用于农业土壤覆盖试验，结果表明，与裸土和商业聚乙烯地膜相比，Bio-cooler分别使土壤温度降低7.2℃和5.6℃，土壤水分保持率提高61%，有效缓解了作物的热胁迫和干旱胁迫，促进了植株生长。生命周期评估显示，与塑料基和陶瓷基辐射冷却材料相比，该材料的全球变暖潜能值降低97%以上。该研究为可持续农业热管理提供了一种低碳、高效的新型解决方案，展示了仿生材料在碳中和热管理领域的广阔应用前景。