Hierarchical SiO 2 @Cellulose Nanofiber Aerogels With Synergistic Optical–Thermal Regulation for High‐Performance Passive Cooling

材料科学 气凝胶 发射率 热导率 热的 光电子学 纳米纤维 辐射冷却 吸收(声学) 被动冷却 电子设备和系统的热管理 温度循环 纳米技术 化学工程 低发射率 保温 太阳增益 纳米材料 层状结构 聚苯乙烯 多孔性 复合材料 热辐射 微型加热器
作者
Xuan Yin,Nini Feng,Chang Liu,Heyi Li,Jianxiong Li,Shuo Yang,Xupin Zhuang,Bowen Cheng
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: e74505-e74505
标识
DOI:10.1002/adma.74505
摘要

ABSTRACT Passive radiative cooling offers a sustainable pathway for thermal management by minimizing solar absorption while maximizing mid‐infrared (MIR) emission through the atmospheric transparency window. However, parasitic heat gain substantially compromises its net cooling efficiency. Here, we report a reversible xanthation‐mediated strategy to fabricate hierarchical SiO 2 @cellulose nanofiber aerogels that synergistically integrate broadband solar reflectivity, high MIR emissivity, and low thermal conductivity. The xanthation chemistry enables uniform, in situ anchoring of ∼300 nm SiO 2 nanospheres along nanofibers, creating a distinctive ‘pearl‐necklace’ morphology, while directional ice‐templating further constructs lamellar hierarchical porous networks that suppress nonradiative heat transfer. The optimized aerogel exhibits an average solar reflectance of 95.6%, a MIR emissivity of 95.3% within the 8–13 µm atmospheric window, and an ultralow thermal conductivity of 0.028 W m −1 K −1 . Under 1000 W m −2 solar irradiance, it achieves a time‐averaged subambient cooling of 3.7°C and a net temperature reduction of 24.9°C compared to polystyrene foam, while extending refrigeration thermal cycling by 47.3%. This work provides a scalable material design framework for monolithic integration of optical selectivity and thermal insulation, offering a promising sustainable solution for energy‐efficient buildings, cold‐chain logistics, and next‐generation thermal management systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
宋妮子应助Lky采纳,获得20
5秒前
仁爱鹰发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Zzz完成签到,获得积分10
8秒前
罗班完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助张越采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
翊然甜周发布了新的文献求助10
10秒前
饱满一刀完成签到,获得积分10
10秒前
Gunsad完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.2应助关琦采纳,获得10
11秒前
aaa完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
cdercder应助D调的华丽采纳,获得10
13秒前
13秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
19秒前
微笑猎豹发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
ZJH关闭了ZJH文献求助
21秒前
核桃发布了新的文献求助30
22秒前
求助文献完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
翊然甜周完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Child and Adolescent Mental Health 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7600236
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9176361
关于积分的说明 19648621
捐赠科研通 7176255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268622
关于科研通互助平台的介绍 2433042
邀请新用户注册赠送积分活动 2262196