问题——全球变暖加剧了城市热岛效应，户外作业、通勤出行以及高温地区居民对“无需能耗的降温”需求日益迫切。同时——特种作业和安全防护领域——材料还需具备多光谱探测条件下的伪装能力。传统降温依赖空调等主动制冷方式，能耗高、碳排放压力大；而现有纺织材料往往难以平衡舒适性、耐久性与光学性能，制约了可穿戴、可量产、可长期使用的被动降温材料的实际应用。 原因——辐射制冷技术通过材料在“大气窗口”波段向外太空辐射热量，实现无电能消耗的降温。要实现白天的有效降温，材料需具备高太阳光反射率以减少吸热，同时保持高中红外发射率以增强散热。此外，制成织物后还需满足透气、柔软、强度及耐洗等穿戴需求。更复杂的是，多光谱伪装要求材料在可见光、近红外、热红外等波段呈现可控的光谱特征，这对结构设计和材料体系提出了更高要求。这些因素叠加，导致辐射制冷纺织品长期面临“光学性能强则舒适性差、穿戴性好则冷却不足”的难题。 影响——南京大学朱嘉教授团队长期致力于辐射制冷与功能纺织的交叉研究，从材料选择、微纳结构调控到织物构筑进行了系统性探索，涉及的成果发表于《自然·纳米技术》《自然·通讯》等期刊，为辐射制冷材料的工程化提供了可行路径。例如，团队在2021年研究中将微纳加工技术引入蚕丝体系，通过结构调控提升光散射与热辐射能力，开发出蚕丝基被动日间辐射制冷纺织品。该材料在保持蚕丝透气、亲肤特性的同时，实现了高太阳反射率和强中红外发射率，在阳光条件下可实现低于环境温度的降温效果。该研究为天然材料与结构设计结合提供了新思路，拓宽了辐射制冷纺织的技术路径。 在理论层面，团队近期更梳理了辐射制冷纺织品的结构设计规律，提出从分子链、微纳纤维到宏观织物的层级化设计思路，阐明了不同尺度结构对太阳反射、红外发射、机械性能与透气性的影响机制。业内人士认为，这一“结构—性能”关系框架有助于减少研发试错成本，为多功能纺织材料的定向设计提供方法论支持，并为未来实现降温、伪装、耐候与耐洗等性能的协同优化奠定基础。 对策——针对应用与产业化需求，辐射制冷纺织材料的下一步重点可归纳为三上：一是材料体系需兼顾可获得性、成本与环境友好性，推动天然材料与合成聚合物的优势互补，并探索可回收、可降解或低碳制备工艺；二是制造工艺需从实验室走向规模化生产，优化纤维成形、涂层/复合、织造与后整理等环节的一致性及耐久性，尤其是提升洗涤后的光学稳定性；三是建立更贴近实际使用条件的评价体系，综合考虑日照角度、风速湿度、人体出汗与摩擦磨损等因素，并对多光谱伪装材料进行跨波段、跨场景的系统验证。 前景——随着新材料设计、微纳制造与纺织工程的融合，被动辐射制冷技术有望户外服装、劳保装备、建筑遮阳织物、车船外覆材料等领域拓展应用。在“双碳”目标下，减少对主动制冷的依赖、降低高温环境能耗至关重要。专家指出，未来若能在低成本量产、耐久性与多功能集成上取得突破，辐射制冷纺织材料或将从实验室走向市场，改善热舒适、提升作业安全与降低能耗上发挥更大作用。
这项研究不仅展现了中国科学家在前沿材料领域的创新能力，更说明了基础研究与应用需求的紧密结合；从实验室到产业化——从单一功能到多元集成——中国科研团队正加速推进新材料研发，为应对全球气候变化和能源挑战提供智慧方案。