个人冷却纺织品是应对严重的热相关公共健康威胁和提高工业工人生产率的一种有前途途径。当前的冷却策略主要集中在被动的白天辐射上，缺乏对利用协同辐射、传导和蒸发散热的全天冷却方法的研究。
基于此，东华大学丁彬教授，俞建勇教授，王先锋研究员报道了通过可扩展的静电纺丝方法，然后进行单面亲水等离子体处理，制备了具有Janus润湿性和热传导性的分级聚氨酯/氮化硅纤维膜（PU/Si₃N₄-FM）。

文章要点

1）PU/Si₃N₄-FM辐射冷却纺织品集导热畅通、定向输水和蒸发性能于一体。值得注意的是，Si₃N₄由于其高折射率和热导率是一种很有前途的散射体，而PU由于其良好的弹性和太阳透过率而被用作基质。

2）PU/Si₃N₄复合材料基体(PU/Si₃N₄-FM -CM，固体结构，无孔)和纤维结构的分层设计获得了91%的强HBIR发射率（ε(—)_HBIR），同时，聚合物/无机基体的本征Si−N，C−O和N−H键振动提供了93%的高ε(—)_HBIR。

3）与传统的棉衣皮肤模拟器相比，PU/Si₃N₄-FM覆盖的皮肤模拟器在阳光直射下的温度下降了21.9 °C，夜间的温度下降了2.8 °C。PU/Si₃N₄-FM覆盖的皮肤模拟器降温所需的最低出汗量为0.5 mL h⁻¹，远低于典型活动者的出汗率。

由于其出色的冷却性能和可扩展的制造工艺，这种分层设计的PU/Si₃N₄-FM有望对个人冷却纺织品实现革命性改进。

参考文献

Dongyang Miao, et al, Integration of Janus Wettability and Heat Conduction in Hierarchically Designed Textiles for All-Day Personal Radiative Cooling, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03801

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03801