近日,中國鄭州大學申長雨院士、劉春太教授、劉憲虎教授團隊和南澳大利亞大學馬軍教授團隊合作,通過調(diào)控PLLA(左旋聚乳酸)與PDLA(右旋聚乳酸)的立體復合結(jié)晶,在分子尺度構(gòu)建了高完整性晶體網(wǎng)絡(luò),最終獲得集超高反射率(98.7%)、優(yōu)異熱發(fā)射率(96.6%)和超低熱導率(0.049 W m-1 K-1)于一體的新型生物塑料冷卻超薄膜(Bioplastic Cooling Metafilm, BPCM)。
這種生物塑料冷卻超薄膜可應(yīng)用于建筑物、設(shè)備和其他表面,在陽光最強時可被動降溫高達9.2°C,并反射近99%的太陽光線。在世界上一些最炎熱的城市,每年可減少高達20%的建筑能耗。
“與傳統(tǒng)的冷卻技術(shù)不同,這種超薄膜不需要電力或機械系統(tǒng),”劉憲虎說,“現(xiàn)有的大多數(shù)被動輻射冷卻系統(tǒng)依賴于石化基聚合物或陶瓷,這引發(fā)了環(huán)境問題。通過使用可生物降解的 PLA,我們提供了一種綠色替代方案,它具有高太陽反射率、強大的熱輻射、可持續(xù)性和耐用性。”
“這不僅僅是實驗室規(guī)模的成功”,馬軍表示,“我們的薄膜具有可擴展性、耐用性和完全可降解性”。“這項研究旨在通過減少對化石燃料的依賴,探索在最大程度降低環(huán)境影響的同時提高人類舒適度的可行途徑,為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。”
這項發(fā)現(xiàn)解決了該領(lǐng)域的一個重大挑戰(zhàn):如何將高性能制冷與環(huán)保降解相結(jié)合。
研究人員目前正在探索大規(guī)模生產(chǎn)機會以及在建筑、交通、農(nóng)業(yè)、電子和生物醫(yī)學領(lǐng)域(包括冷卻傷口敷料)的潛在應(yīng)用。
(關(guān)鍵字:PLA PDLA)