化石燃料燃烧和温室气体排放导致全球气温不断上升，危及人类的舒适与安全。虽然传统制冷系统面临着能耗高和环境问题，但利用大气透明窗口（8-13μm）的被动辐射冷却技术已成为一种可持续的替代方案。这种制冷技术增强了白天对太阳光的反射率，甚至实现了被动日间辐射冷却（PDRC）。近年来，通过精细的结构设计和材料优化，PDRC的冷却性能取得了长足的进步。微纳多孔结构、多层设计、颗粒增强散射和表面微观结构的设计，使其在白天吸收越来越少的太阳热量。通过匹配与大气透明窗口相对应的官能团的振动，可以筛选出许多具有辐射冷却性能的高发射率材料，如聚合物材料、陶瓷材料和纤维素材料。
通过静电纺丝制备的辐射冷却纤维膜具有能够有效散射阳光的多孔结构。这类材料表现出显著的冷却效果、优异的机械性能和可扩展性。在火宅易发环境中（如高温、干旱条件），辐射冷却材料的固有易燃性可能会加剧火势蔓延。为了解决这一问题，在聚二甲基硅氧烷/氮化硼体系中利用Si-O/B-N键的阻燃策略可以构建阻止火-氧气相互作用的保护屏障。采用Al2O3/SiO2的无机辐射冷却材料在1000°C以上保持结构完整性，而阻燃填料有效地减缓了易燃基材中的燃烧。然而，目前的阻燃型PDRC设计在应用上仍面临诸多挑战：有机改性在长期的紫外线照射、沉淀和颗粒物积聚的情况下，其耐久性表现不佳；无机体系存在机械柔韧性和拉伸性能不足的问题，这限制了它们的应用范围。
近期，武汉理工大学吕松团队通过静电纺丝和烧结工艺，成功制备了一种分层自组装阻燃辐射冷却纤维膜。
该纤维膜具有优异的太阳反射率（96.94%）和中红外发射率（92.39%），在1000W/m2的太阳辐射下，能够高效地进行辐射冷却，使温度比环境温度低7.9°C。该纤维膜表现出优异的阻燃性、超疏水性（接触角为153°）、结构稳定性和自清洁性能。此外，在各种长期老化测试中，该纤维膜性能几乎保持不变。即使在真实的户外环境中暴露300天后，该纤维膜的太阳反射率下降不到0.5%，表现出优异的耐久性和长期运行稳定性。因此，本研究为在工程应用中长期安全使用辐射冷却技术铺平了道路，在大规模应用中具有巨大的潜力。
(a)E-Tol DRC的分步制备；(b)E-Tol DRC表面的高白度物理图像；(c)E-Tol DRC表面形态特征；(d)E-Tol DRC阻燃图；(e)E-Tol DRC表现出超疏水性和与各种液体的分离；(f)E-Tol DRC与辐射冷却纤维膜全范围耐久性对比。
相关研究成果以“Hierarchical self-assembled flame-retardant radiative cooling fibrous membranes realize long-term stability and high-efficiency cooling”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。
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