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零碳排的節能環保制冷新技術——基于微納級寬譜調控的輻射制冷技術
1. 痛點問題
能源是人類生存和發展的物質基礎。來自太陽的光和熱是人類生產和生活的主要能源，而光熱能量不平衡會導致氣候變化與生態災害。在國家十四五提出的“雙碳”戰略目標的重大需求下，開發節能環保型光熱調控材料與發展新型熱管理技術，成為可持續能源策略的重要一環。輻射制冷技術是一種新型制冷技術，主要通過對材料光譜性質進行選擇性調控，反射太陽光能量的同時將熱量通過大氣透射窗口波段輻射給太空從而實現散熱降溫，由于其不消耗任何額外能量，是一種零碳排的節能環保制冷技術。
2. 解決方案
南京大學現代工程與應用科學學院朱嘉教授和朱斌副教授團隊在國際上首次基于微納級寬譜調控技術實現了高性能跨尺度選擇性輻射制冷材料的宏量制備。
3. 競爭優勢分析
成果1：研究團隊通過分子/納米分級結構設計精準調諧材料在太陽光波段的反射率（~96.3%）和中遠紅外波段的發射率（0.78），并借助連續量產靜電紡絲技術，獲得了可批量化且可實現日間亞環境降溫~5℃的高性能聚環氧乙烷聚合物納米纖維膜。
競爭優勢分析：通過該技術成果形成的納米纖維膜，生產成本低產量高，抗紫外老化性能提高，在戶外條件下具有優異的穩定性，可實現在日光照射下低于環境溫度5攝氏度的制冷效果。
成果2：研究團隊提出了一種由雙層聚合物組成的串聯輻射/蒸發(TRE)冷卻器，制冷功率可高達700Wm–2，實現了輻射和蒸發的雙重功能被動冷卻
競爭優勢分析：克服了輻射冷卻和蒸發冷卻的根本困難，在各種天氣/氣候條件下都具有良好的適用性，可用于冷卻如移動通信站、車輛等溫度較高的設備。
成果3：團隊開發了一種可擴展的靜電紡絲/噴墨打印方法來實現基于量子點光致發光的亞環境多色輻射制冷薄膜的宏量制備，亞環境降溫可達2.2~5.4 ℃。
競爭優勢分析：解決了日間輻射制冷材料顏色單一問題，可以集成到服裝、汽車罩、窗簾和遮陽篷等多場景。
成果4：團隊基于植物醋酸纖維素構建了一種綠色環保且可規?；慨a的分層式輻射制冷薄膜，實現了高達~110Wm–2的冷卻功率和~12 °C的亞環境降溫效果。
競爭優勢分析：優異的生物降解性，讓該薄膜可用于從日常的冷鏈食品、冰上運動，到冰川和凍土保護領域。
開發輻射制冷技術，構建綠色低碳的能源體系，在“雙碳目標”指引下，有望對建筑、新能源、化工、環保等相關產業產生巨大的影響。
基于該技術，團隊與小米公司聯合研發了“冰封散熱鋼化膜”。
在后續工作中，團隊將繼續致力于揭示輻射制冷材料的微觀機理，尋求最優化結構設計，以實現隨環境智能響應的輻射制冷材料宏量制備。
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