仿生皮肤元凝胶涂层（BSMC）：突破辐射冷却涂层局限，引领可持续热管理新方向

《Matter》：Biomimetic, hierarchical-programmed gel coating for adaptive and sustainable thermal modulation

为解决辐射冷却涂层（RCC）受天气限制的问题，研究人员开展仿生皮肤元凝胶涂层（BSMC）研究，发现其能自主热调节，助力低碳发展。

　　辐射冷却涂层（Radiative cooling coatings，RCCs）是实现节能热管理的一条极具前景的途径。然而，经过光谱设计的 RCC 的热调节行为依赖于晴朗天气，这限制了具有自适应热管理和高冷却功率的 RCC 的发展，这仍是一个极具挑战性的难题。在本文中，研究人员报道了一种具有自主热调节和高冷却功率的仿生皮肤元凝胶涂层（bionic skin meta-gel coating，BSMC）。通过分层结构设计和局部分子限制工程，实现了一种前所未有的仿生设计策略，为具有可调蒸发冷却和高尺寸稳定性的自主热调节复合凝胶涂层开辟了道路。值得注意的是，分层结构的 BSMC 实现了全天候可持续热管理、多功能平台以及大规模制备。这种仿生策略在解决传统 RCC 的瓶颈问题方面发挥了关键作用，为 RCC 的多样化发展提供了方向。

亮点：

• 一种用于自主热调节凝胶涂层的仿生策略
• 具有可调蒸发冷却和高尺寸稳定性的凝胶涂层
• 全天候可持续热管理和多功能平台
• 仿生皮肤元凝胶涂层的大规模制备

总结：
辐射冷却涂层（RCC）为热管理提供了一条可持续的途径。然而，光谱设计的 RCC 的热调节行为严重依赖晴朗天气，限制了其自适应热管理性能和高冷却功率的发展。受皮肤热调节的启发，研究人员通过分层结构设计和局部分子限制工程，制备出具有自适应光谱和湿度调节能力的仿生皮肤元凝胶涂层（BSMC）。BSMC 实现了自主热调节和高冷却功率。与传统 RCC 相比，BSMC 在高温下具有更优异的冷却性能（温度降低 4°C）。相反，在低温下，BSMC 可通过光热效应加热空间。此外，BSMC 解决了热伪装网中的热量积累问题。据计算，BSMC 的冷却功率提高了 233 W/m²，每年可显著减少 19 亿吨全球二氧化碳（CO₂）排放。BSMC 突破了 RCC 的瓶颈，推动了全球低碳发展。