Janus氣凝膠新功能：季節適應性輻射熱調節材料

　　輻射調節被認為是直接、高效、有前途的方式，通過吸收輸入的陽光調節內部環境溫度，進而實現節能。輻射調節在較大程度上取決于物理/化學改性和合成的材料、合理的結構設計和有效的功能配合。而生物相容性和多功能性對材料要求頗高。復雜的制備工藝和多層結構設計限制了輻射調控材料的發展及其應用。為此，合理設計和制造熱調節材料至關重要，可通過可調節的物理或化學結構顯著提高冷卻或加熱性能。

　　既往研究通過反向聚合在織物表面設計了由聚吡咯和全氟十二烷基三乙氧基硅烷組成的超疏水仿生類黑素體分級納米球織物，實現了人體熱管理溫度調節和光熱蒸發應用。而在材料穩定性和季節適應性溫度調節方面仍有不足。基于此，中國科學院寧波材料技術與工程研究所智能高分子材料團隊研究員陳濤、副研究員肖鵬利用免凍干的方法，設計了由光熱MXene-CNF層和CNF層組成的Janus結構氣凝膠（JMNA）。該氣凝膠能夠實現可切換的熱調節，將被動輻射冷卻和加熱集成到一個材料系統中，以適應多變的環境。

　　基于良好的機械性能，Janus氣凝膠可用作季節適應性輻射熱調節的智能屋頂。當CNF層暴露于外部環境時，外層高反射率和內層低紅外發射率的結合使得夏季能夠有效進行被動輻射冷卻。為了應對寒冷的冬季，MXene-CNF層可被用作外層，有效將陽光轉化為可觀的熱能。產生的熱量可通過CNF層高紅外發射率進一步傳遞到內部環境，從而產生顯著的被動輻射加熱。Janus結構氣凝膠簡單的制造方法和合理設計為開發可擴展的氣候適應性熱調節材料提供了一條可替代途徑。