减少能源消耗对可持续发展至关重要。由于人类舒适的温度调节会消耗大量能量，因此目前大量的研究工作致力于开发可在不消耗任何能量的情况下为人体降温的被动式个人热管理技术。尽管之前已经提出了各种冷却纺织品设计，但以纺织品为基础的日间辐射降温至低于环境温度的方法尚未实现。蚕丝是一种由蛾毛虫生产的天然蛋白质织物，以其闪亮的外观以及在皮肤上的凉爽和舒适感而闻名。最近人们认识到，丝的光学特性源于其分层微结构，这可能是探索日间辐射冷却的一个很有前景的起点。然而，蛋白质在紫外线区域的内在吸收阻止了天然蚕丝在阳光下实现净冷却。

有鉴于此，南京大学朱嘉教授和斯坦福大学范汕洄教授等人，通过分子键合设计和可扩展偶联试剂辅助浸涂方法探索了丝的纳米加工，并证明了纳米加工丝可以实现日间辐射冷却。

本文要点

1）通过分子键合设计和可伸缩耦合试剂辅助浸渍涂层方法探索丝绸的纳米加工，以四丁基钛酸酯作耦合试剂，促进Al₂O₃纳米颗粒通过耦合反应与丝绸纤维的结合。通过这种分子键合设计策略，Al₂O₃颗粒和丝绸之间形成了强键合力和良好的粘连性。

2）在阳光直射下（峰值太阳辐照度 >900 W m^–2），观察到独立纳米加工丝绸的温度比环境温度低~3.5 °C（环境温度为~35 °C）。

3）还观察到，与天然丝绸相比，当涂有纳米加工丝绸时，模拟皮肤的温度降低了 8 °C。纳米加工丝绸的这种低温日间辐射冷却是在不影响其耐磨性和舒适性的情况下实现的。

总之，这种通过可扩展的纳米加工技术裁剪天然织物的策略，为实现温度调节材料开辟了新的途径，并为可持续能源提供了创新途径。

参考文献：

Zhu, B., Li, W., Zhang, Q. et al. Subambient daytime radiative cooling textile based on nanoprocessed silk. Nat. Nanotechnol. (2021).

DOI: 10.1038/s41565-021-00987-0

https://doi.org/10.1038/s41565-021-00987-0