Wen/Chen Gen

当人体向环境散热时，服装起着至关重要的作用。如果服装能够实现良好的热管理，不仅可以大大提高人体的舒适度，而且对节约建筑能耗也有很大的潜在影响。

研究表明，人体皮肤的红外发射率高达0.98，几乎与黑体相当。它在7-14微米的波长范围内具有强烈的红外辐射，并在9.5微米处达到峰值。更值得注意的是，在室内环境中，人体通过热辐射的散热量占总散热量的50%以上。 但是，传统服装并不能调节人体的热辐射，也没有达到理想的热管理。

近日，华中科技大学光明涛团队和浙江大学马耀光团队，基于辐射制冷原理和形态分层设计理念，通过光学与织造技术的跨领域、多学科协同创新，共同开发了超材料织物的层次结构，这就是一种< /strong>阳光直射下的室外环境，一种被动冷却光学超织物（Metafabric）。

首先基于辐射散热原理和形态分类 在设计理念上，团队提出了一种具有形态层次结构的超材料织物。根据织物的空间结构、纤维结构、纤维内部的纳米结构，将其划分为不同的空间、不同的尺度，形成宏观有序、微观随机的形态分级体系。

根据结构设计，将太阳辐射波段到中红外波段（0.3-25μm）的光谱分为三段，分别分配到超材料织物中不同的响应水平，最终实现紫外和可见光－近红外和中红外宽光谱精准控制，有效避免不同波段的串扰，优化光谱响应效率。

随后，研究团队将光学超材料技术与批量纤维制备技术相结合，选择绿色、环保、可生物降解的聚乳酸作为纤维原料，获得均匀连续超材料纤维。

在此基础上，进一步采用纺丝、编织、层压技术，得到的超材料织物在太阳光波段（0.3-2.5μm）和中红外波段（8-13μm）具有92.4%的反射率。发射率94.5%，具有成本低、环保、产业化等优点。经严格测试，超材料织物样品在被动输入条件下，可实现全天低于环境温度2-10℃的降温效果。

一般而言，本研究将具有形态层次结构、可大量制备的光学超材料织物（简称超材料织物）与白色棉织物进行比较。冷却近5℃，具有优异的耐磨性，适用于整个纺织行业。适用于制剂的大规模推广和工业化应用。其研究成果发表在《科学》杂志上，被称为“用于可伸缩白天无源“辐射制冷”的无源制冷光学超级织物。