近日，青岛科技大学张振秀团队在多孔自修复辐射冷却复合材料研究取得新进展。相关成果以“Efficient and durable porous self-healing radiative cooling composites with dual-bioinspired wrinkled architecture”为题发表在国际期刊《Journal of Materials Science & Technology》。高分子科学与工程学院研究生张小冬为第一作者，张振秀教授和刘亚特聘副教授为共同通讯作者。
被动辐射冷却（PRC）技术是一种无需能耗的可持续热管理方案，在建筑节能、电子热管理等领域具备广阔应用前景。然而，辐射冷却材料在户外长期服役过程中，光热老化、机械刮擦会产生微裂纹，破坏微观结构，造成太阳光反射能力大幅衰减，冷却性能显著下降。当前自修复辐射冷却材料多聚焦致密薄膜体系，光学性能受限；而高性能多孔结构又与自修复所需要的分子链运动存在矛盾，如何同时实现优异辐射冷却性能与环境耐久性是该领域亟待解决的关键难题。
针对上述关键问题，研究团队借鉴沙漠蜥蜴表皮光散射调控体温的生物原型，将动态高分子网络与仿生多级微观结构相结合。在聚氨酯基体中引入动态二硫键与氢键，赋予基体本征自修复能力；设计制备西兰花状 SiO₂@SiC 分级复合填料，结合超临界氮气受限发泡工艺，构筑类似蜥蜴表皮的褶皱多孔表面结构。动态二硫键与氢键协同作用，材料自修复效率可达96.64%，经过五次循环再加工之后力学性能保持率仍高达97.76%。受益于表面褶皱多孔结构与双层填料改性基体的协同效应，BRCs可见光波段平均反射率达94.41%，8-13μm大气窗口平均发射率达到94.81%。在太阳光照射条件下，BRCs可实现较环境温度低10.1℃的辐射冷却效果。即便经历严重损伤再经热修复之后，材料仍可以保留90%以上原始光学性能，日间冷却功率可达48.06W・m⁻²。结合全球多气候区模拟仿真，该材料在热带、亚热带建筑墙体节能场景具备突出应用潜力。
该工作将仿生多级褶皱多孔结构和动态自修复网络进行集成，建立了光学功能与自我防护机制一体化的全新制备策略，为开发下一代耐用型被动辐射冷却材料提供新思路，在建筑围护节能、电子器件热管理、冷链运输、个人热舒适装备领域拥有良好应用前景。
该研究得到了中国博士后科学基金、山东省自然科学基金的资助。
论文题目：Efficient and durable porous self healing radiative cooling composites with dual-bioinspired wrinkled architecture 期刊：Journal of Materials Science & Technology
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2026.08.117
