西班牙FINDER团队研发纳米涂层实现被动降温12.9℃

西班牙国家科学研究委员会（CSIC）微纳技术研究所FINDER团队近日在《光子学杂志》（Nanophotonics）发表研究，成功开发一种新型纳米多孔涂层。该材料无需外接电源，即可通过被动辐射制冷机制将日照下的表面温度降低Zui高12.9℃。在全球建筑与工业空调能耗持续攀升的背景下，这项技术为高热量负荷场景提供了零运行成本的散热路径。

大气窗口辐射制冷原理

传统制冷依赖压缩机做功或相变介质循环，而被动辐射制冷则利用地球大气层在特定波段的光学特性。波长介于8至13微米的中红外波段被称为“大气透明窗口”，该频段的大气吸收率极低，地表物体的热辐射可几乎无衰减地穿透对流层，直接射向接近零度的外太空。该涂层正是精准锁定这一波段，将物体自身携带的热量以红外光形式持续向外太空排放，从而实现净冷量输出。

纳米级结构设计与材料工艺

为实现高效的双向光学调控，研发团队采用阳极氧化铝基板作为基底，通过电化学氧化工艺在其表面构建出孔径均一、排列规整的纳米级孔洞阵列。随后，研究人员将聚偏氟乙烯（PVDF）工程塑料注入这些纳米孔隙中，使其在三维空间内形成致密的网状骨架。这种复合结构具备独特的光学响应：表层微纳结构对可见光与近红外波段产生强烈散射，有效阻挡太阳辐射入射；同时，PVDF分子链在红外波段的强吸收特性被转化为高效率的热辐射发射，使材料在8至13微米区间内的发射率大幅提升。相比之下，市面常见的纯白色涂料虽能反射部分阳光，但缺乏定向红外发射能力，在强光直射下仍会快速升温。

在马德里北部特雷斯坎托斯的一处露天平台进行的实地测试显示，该涂层在2025年夏季正午烈日下，表面温度始终比周围空气低12.9℃。当环境温度达到35℃时，涂层覆盖区域表面温度可维持在22℃左右，甚至低于其下方的室内空间。实验室光谱分析进一步证实，该材料对太阳总辐射的反射率达到82.4%，且在目标红外窗口的发射率高达96.7%。

基于上述光学参数，该涂层在标准太阳光照下的等效制冷功率约为每平方米182瓦。这一冷量输出水平相当于持续散发两盏传统白炽灯产生的热量，且全程不消耗任何电能。项目首席科学家克里斯蒂娜·维森特指出，相较于以往需要复杂真空镀膜或多层光子晶体堆叠的辐射制冷薄膜，该材料的制备工艺高度兼容现有工业涂布产线，原料成本低廉，大幅降低了从实验室走向规模化应用的门槛。

产业化落地与采购运维关注点

目前该材料仍处于原型验证阶段，团队正重点推进大面积涂覆工艺优化及长期耐候性考核。针对下游工程商与采购部门的实际决策需求，以下核心参数可直接用于技术对标与供应商筛选：

表格数据为系统集成商提供了明确的选型边界。82.4%的太阳反射率意味着该涂层可有效抑制屋顶与幕墙的峰值热增益，直接降低后端空调系统的装机容量；96.7%的红外发射率则是实现净制冷的核心指标，决定了材料在夜间或阴天是否仍能维持基础散热能力。采购方在对接厂家时，应重点核实涂层的干膜厚度控制精度、底材预处理要求以及配套底漆的兼容性，避免因施工工艺偏差导致光学性能衰减。

建筑外围护结构改造是该技术Zui先落地的商业场景。欧洲联盟近年来持续推进《建筑能源性能指令》修订，强制要求新建公共建筑实现近零能耗，并对既有建筑翻新设定了明确的碳排放削减目标。在此政策驱动下，被动式制冷涂层正逐步进入绿色建材采购清单。工程商在实际安装时需注意，辐射制冷效果高度依赖天空视角因子，密集的城市街区、茂密树冠遮挡或低矮屋檐会严重阻挡红外辐射逃逸，因此该技术更适用于开阔厂房屋顶、独立仓储设施或光伏支架背部。此外，涂层在低温高湿环境下可能面临结露风险，运维团队需结合当地气候带评估是否需要增设防潮隔离层。

在工业设备与新能源领域，该材料可作为辅助散热模块集成至储能集装箱、通信基站机柜或电动汽车电池包外壳。运维端的直接收益在于平抑极端高温天气下的设备降频现象，延长精密元器件的使用寿命，并减少备用空调的启动频次。结合国内双碳考核与出口欧盟的碳足迹追溯要求，采用被动散热技术的装备产品更容易满足全生命周期能效认证。建议相关企业在评估海外技术授权或联合开发时，优先考察其抗风沙磨损、耐酸碱雨蚀及抗生物附着等加速老化测试报告，明确质保期内的性能衰减阈值。随着中试产线产能爬坡，该纳米复合涂层的单位面积成本将成为渠道分销的核心变量，提前布局供应链的企业可在建筑节能改造与高端装备制造市场建立技术壁垒。