通过微波工程处理的二维Y2O3材料实现接近1的太阳反射率和中红外透明性，从而实现被动辐射冷却

《Journal of Materials Chemistry A》：Near-unity solar reflectance and mid-infrared transparency via microwave-engineered 2D Y2O3 for passive radiative cooling

本研究采用微波脉冲法合成二维氧化钇（Y?O?）纳米片，其高结晶度减少中红外散射吸收，二维结构增强可见-近红外反射率至97%，结合高发射率基底，实现优于传统材料的冷却性能（R=0.97，ε=0.94），并具备优异流变学特性，可通过打印工艺规模化制备。

　　

辐射冷却需要较高的可见光到近红外（VIS-NIR）反射率来阻挡太阳辐射，并需要较强的中红外（MIR）发射率，以便通过大气窗口释放热量。与双功能材料相比，多层结构结合了具有VIS-NIR反射特性的顶层和具有MIR透明特性的底层以及具有高发射率的基底，使得每一层都能充分发挥作用而无需相互妥协。聚乙烯（PE）因其优异的中红外透明性而被广泛用作顶层材料。然而，其VIS-NIR反射率受到较弱散射效应的限制，因此还有进一步提升的空间。在这项研究中，我们报道了一种通过微波脉冲法制备的白色二维（2D）氧化钇（Y₂O₃）纳米片材料，该材料克服了这些限制。二维结构通过定向散射提高了VIS-NIR反射率，而微波辅助合成所实现的无缺陷晶体结构通过最小化声子散射和吸收保持了MIR透明性。当这种复合结构与高发射率的黑体基底结合使用时，其冷却性能显著提升，在光谱效率和可扩展性方面均超越了传统材料（R = 0.97，ε = 0.94）。此外，这些纳米片还具有良好的流变性能，可以通过可打印墨水实现大规模生产。这项研究为下一代辐射冷却技术奠定了坚实的基础，有望在节能建筑、电子设备和工业热管理领域带来革命性的应用。