Biomimetic Hierarchical Fabric with Thermochromic‐Superhydrophobic Dual‐Functionality for Adaptive Radiative Cooling and Self‐Cleaning

材料科学 辐射冷却 热致变色 发射率 复合材料 蒸发 化学工程 纳米技术 微观结构 辐射传输 磨损(机械) 基质(水族馆) 相(物质) 光电子学 光学 气象学 化学 工程类 地质学 物理 有机化学 海洋学
作者
Jing Tan,Ningbo Cheng,Na Meng,Xianfeng Wang,Jianyong Yu,Bin Ding
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:10 (19) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/admt.202500540
摘要

Abstract Passive radiative cooling textiles confront the trilemma of balancing chromatic aesthetics, self‐adaptive radiative cooling, and environmental durability. Herein, inspired by hierarchical structures of taro‐leaf, biomimetic thermochromic radiative cooling fabric (TRCF) is developed through an innovative evaporation/vapor‐induced phase separation (E‐VIPS) technique. This phase separation strategy integrates poly(vinylidene fluoride‐co‐hexafluoropropylene) (PVDF‐HFP), polyurethane (PU), and thermochromic microcapsules (TCMC) into multi‐scale porous networks featuring rough surface topography and optical structure. The resultant fabric demonstrates temperature‐modulated visible reflectance enhancement (ΔR = 6.56–14.67%). Notably, the prepared yellow, red, and blue TRCF exhibit high solar reflectance of 95.5%, 90.9%, and 89.9%, with strong infrared emissivity of 91.4%, 90.6%, and 92.4%. Actual outdoor cooling tests show that the yellow, red, and blue TRCF achieve sub‐ambient cooling performance with temperature reductions of approximately 7.8 °C, 5.5 °C, and 2.2 °C, respectively, relative to the substrate. In addition, the biomimetic microstructure's rough structure endows the material with exceptional superhydrophobicity for durability, while retaining self‐cleaning functionality after 30 cycles of abrasion. This work pioneers a pathway toward adaptive, multifunctional textiles for sustainable outdoor thermal management.
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