一種具有竹蓀生物仿生結(jié)構(gòu)的輻射冷卻和隔熱性能的柔性???膜
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
近年來(lái)由于氣候變化，高溫等極端天氣事件的頻率有所增加。這些事件可對(duì)人類健康、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境造成毀滅性影響。傳統(tǒng)的冷卻技術(shù)，如空調(diào)等傳統(tǒng)冷卻方法，加速導(dǎo)致溫室氣體排放，加劇了氣候變化。輻射冷卻技術(shù)已經(jīng)成為一種很有前途的替代方案，它提供有效的冷卻能力，不消耗電力，并且不會(huì)向環(huán)境中釋放有害化學(xué)物質(zhì)。這種新的冷卻技術(shù)是通過(guò)反射太陽(yáng)輻射并將紅外輻射發(fā)射到寒冷的空間中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了達(dá)到有效的冷卻效果，材料在大氣窗口波段(8 ~ 15 μm)具有高發(fā)射率，在太陽(yáng)波段(0.3 ~ 2.5 μm)具有高反射率。
然而，在高溫環(huán)境中，材料與環(huán)境之間的高溫差異會(huì)導(dǎo)致熱交換和導(dǎo)熱，從而削弱冷卻效果因此，開發(fā)輻射冷卻材料的另一個(gè)關(guān)鍵因素是降低導(dǎo)熱性。低導(dǎo)熱系數(shù)阻礙了通過(guò)直接傳導(dǎo)獲得大量熱量，但由于其固有的脆性和易開裂性，也給材料的加工和機(jī)械性能帶來(lái)了挑戰(zhàn)，這可能會(huì)損害結(jié)構(gòu)的完整性和耐久性。因此，開發(fā)具有低導(dǎo)熱性的柔性和堅(jiān)固的輻射冷卻材料對(duì)于輻射冷卻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。
隨著輻射冷卻材料的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)了多孔聚合物薄膜與傳統(tǒng)的冷卻材料相比它們的重量輕，柔韌性好，導(dǎo)熱性低。此外，多孔聚合物薄膜通過(guò)操縱孔徑和孔密度來(lái)控制傳熱的能力是一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。研究人員仍在探索如何優(yōu)化多孔聚合物輻射冷卻材料的孔徑和孔密度，以達(dá)到*佳的冷卻性能。
近期，復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系膠體微球與涂料課題組武利民教授和游波教授針對(duì)開發(fā)具有低導(dǎo)熱性的柔性輻射冷卻材料取得*新進(jìn)展。竹蓀屬鬼筆菌科，主要生長(zhǎng)在中國(guó)四川，適宜生長(zhǎng)溫度為20 ~ 23℃。其莖的表面有明顯的孔隙，在高倍顯微鏡下，很明顯這些大孔隙是由更小的亞微孔組成的(圖1) 。該團(tuán)隊(duì)受其多層多孔生物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，提出了一種新型的hollow@porous輻射冷卻膜，該膜將中空微粒和多孔聚合物結(jié)合在一起。制備的hollow@porous柔性薄膜具有較高的太陽(yáng)光反射率(93.7%)、較強(qiáng)的紅外發(fā)射率(89.1%)和超低的導(dǎo)熱系數(shù)(17.56 mW/mk)。實(shí)驗(yàn)表明，在峰值太陽(yáng)強(qiáng)度為980 W/m2時(shí)，所制備的冷卻器的日間冷卻性能顯著降低至17.4℃。此外，獨(dú)特的hollow@porous結(jié)構(gòu)還通過(guò)結(jié)合耐候性和自清潔特性加強(qiáng)了薄膜的長(zhǎng)期耐用性，即使在惡劣的氣候條件下也能確保穩(wěn)定高效的輻射冷卻性能。輻射冷卻材料的進(jìn)步為太陽(yáng)能電池板、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、電子設(shè)備、新能源電池等的熱管理、節(jié)能和冷卻開辟了新的可能性。研究成果以“High-Durable, Radiative-Cooling, and Heat-Insulating Flexible Films Enabled by a Bioinspired Dictyophora-Like Structure”為題發(fā)表于《ACS Applied Materials&Interfaces》。
圖1. 竹蓀獨(dú)特的多層多孔生物結(jié)構(gòu)示意圖
圖2. 輻射冷卻的仿生hollow@porous柔性薄膜的制備工藝流程圖
圖3. (a) TPU、FPU、FTPU的FTIR光譜，(b) TPU和FTPU薄膜的反射率和發(fā)射率
圖4. (a) HTPs的SEM圖像和(b) TEM圖像，(c)高溫高溫顆粒分布，(d, e) FTPU?HTPs薄膜的SEM圖像，(f) FTPU?HTPs薄膜截面的SEM圖像，(g) FTPU、FTPU?HTPs10%、FTPU?HTPs20%和FTPU?HTPs30%的WCA和(h)反射率和發(fā)射率光譜
圖5. (a)使用簡(jiǎn)易夾心裝置加熱前后的薄膜紅外圖像，(b)裸玻璃片和夾膜玻璃片的溫度曲線，(c)加熱3min時(shí)樣品的*終表面溫度和溫控差，(d)不同HTPs含量下FTPU?HTPs膜的導(dǎo)熱系數(shù)
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國(guó)薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。
卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對(duì)PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無(wú)色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無(wú)色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價(jià)格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤(rùn)空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
