近日，我院刘抗研究员课题组和南洋理工大学范红金教授课题组合作的最新研究成果于Nano Energy（影响因子16.6）发表。论文题目：Bilayer Porous Polymer for Efficient Passive Building Cooling（《双层多孔聚合物实现被动式建筑降温》）。我院2020级博士生冯春早、博士后刘辉东和南洋理工大学杨培华博士为该文章共同第一作者，武汉大学为论文第一署名单位，该研究得到国家自然科学基金的支持。

以空调为代表的传统主动式建筑制冷需要消耗大量电能，我国每年建筑制冷能耗占全国总能耗重要部分，同时也会带来潜在的环境问题，如臭氧层破环、城市热岛效应及室内空气品质降低等。

图1 双层多孔聚合物薄膜结构及工作原理图

针对这一问题，刘抗研究员课题组和范红金教授课题组合作开发了一种被动式的制冷建筑材料。材料由一层具有多级孔的聚合物和一层含水的水凝胶材料构成。如图1所示，该材料表层多孔聚合物在白天的时候散射可见太阳光，通过红外大气窗口与外太空换热，同时水凝胶里面的水分也会蒸发带走热量，在辐射冷却和蒸发冷却的双重作用下实现高功率的被动式降温，夜晚的时候利用辐射制冷，促进薄膜从空气中吸收水分再生。从而实现这一建筑材料在无需电能损耗下的高功率的自发降温。

通过在银川和武汉两地进行实验发现，这一薄膜材料可在白天的时候制冷功率达到150 W/m²，屋顶温度可降至低于环境温度约7 ℃。这一降温功率与现有被动式降温技术比，具有较强的优越性，显示了该技术在建筑节能领域巨大应用潜力。

原文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521002299