Bioinspired composite fibrous membranes with phase-change radiative cooling for all-weather personal thermal management

材料科学 发射率 复合数 热的 复合材料 辐射传输 辐射冷却 低发射率 热导率 传热 被动冷却 红外线的 热传递 光电子学 热能储存 电子设备和系统的热管理 建筑围护结构 热辐射 散热膏 热稳定性 光学 主动冷却 米氏散射 热透过率 接触角 热舒适性 散射 太阳能 热阻 工作(物理) 光散射
作者
Yinan Fan,Jianhua Zhu,Junmei Li,Guangtao Li,Yuhang Wu,Keyi Wang,Xiaoye Geng,Lifang Liu
出处
期刊:Advanced composites and hybrid materials [Springer Science+Business Media]
标识
DOI:10.1007/s42114-026-02163-1
摘要

Daytime radiative cooling offers a passive, energy-free pathway for personal thermal management, but nighttime overcooling remains a critical challenge. Inspired by the hierarchical structure of silkworm cocoons, we design a multifunctional composite fibrous membrane featuring a well-defined core-shell heterostructure via one-step coaxial electrospinning. A poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) shell encapsulates a n-octadecane phase-change core, integrating radiative cooling with thermal energy storage in a single composite system. The PVDF-HFP shell provides strong Mie scattering and high mid-infrared emissivity via its micro-/nanofibrous structure and C–F vibrations, while the PCM core delivers thermal buffering through reversible latent-heat exchange during solid-liquid transition. A honeycomb-like corrugation on the membrane surface creates a micro-scale and concave-convex topography, boosting solar reflectance and thermal regulation. This composite design achieves excellent radiative cooling performance (solar reflectance \(\:{\stackrel{-}{R}}_{solar}\) =97.2%, infrared emissivity \(\:{\stackrel{-}{\epsilon\:}}_{IR}\) =94%), high latent heat storage/release capacity (∆ H c =122.6 J/g, ∆ H m =122.86 J/g), good thermal stability and thermal buffering capacity, and superior wearing comfort. Moreover, the core-shell interface effectively ensures leakage-free performance even after repeated thermal cycling, while the structured surface imparts hydrophobicity (water contact angle = 137.3°) and mechanical robustness (4.38 MPa). Outdoor tests further confirm the synergistic effect of daytime cooling (7.6 °C reduction vs. ambient) and nighttime overcooling suppression, validating efficient all-day thermal management. This work offers a composite materials design strategy for all-weather thermal regulation, with promising applications in energy-saving personal comfort and building thermal management.
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
刚刚
简历发布了新的文献求助10
1秒前
科目三的应助被ss采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
小二郎的应助被神勇的人生采纳,获得10
2秒前
2秒前
华仔的应助被15735802374采纳,获得10
3秒前
3秒前
李爱国的应助被11111采纳,获得10
3秒前
上善若水完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
ding的应助被jkluio采纳,获得10
5秒前
桐桐的应助被123采纳,获得10
5秒前
Wind发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
咖啡豆完成签到,获得积分10
6秒前
受伤飞珍发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
qqqqqqqqqqq发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
quasar0315发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青的应助被超级手套采纳,获得10
9秒前
9秒前
yydsyk完成签到,获得积分10
9秒前
Bai发布了新的文献求助10
9秒前
李健的粉丝团团长的应助被tang采纳,获得10
9秒前
YOLO发布了新的文献求助10
9秒前
Irene发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝的应助被不想学习采纳,获得10
11秒前
Akim的应助被2jz采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
吃货痴货发布了新的文献求助10
12秒前
stella发布了新的文献求助10
12秒前
bkagyin的应助被科研通管家采纳,获得10
13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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8129025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531447
关于积分的说明 21590629
捐赠科研通 7709963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417531
关于科研通互助平台的介绍 2543092
邀请新用户注册赠送积分活动 2458861