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　　被動輻射熱管理在提高能源效率和可持續(xù)性方面具有巨大潛力。開發(fā)隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)或在聚合物基體中加入介電散射體可以實(shí)現(xiàn)輻射熱調(diào)節(jié)。然而，如何設(shè)計制備既具備卓越熱調(diào)節(jié)性能又堅韌耐用的纖維材料仍面臨挑戰(zhàn)。近期，東華大學(xué)蔡再生教授團(tuán)隊在《Advanced Fiber Materials(先進(jìn)纖維材料)》上發(fā)表了題為“Bio-Inspired Tough Metafiber with Hierarchical Photonic Structures for Durable Passive Radiative Thermal Management”的研究成果。

　　該研究采用濕法紡絲技術(shù)，開發(fā)了仿蠶絲的堅韌超纖維PMABF。通過分子界面工程，結(jié)合納米纖維聚集體與多種散射體，構(gòu)建了分層形態(tài)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了98.6%的MIR發(fā)射率和86.7%的太陽光反射率。在溶劑置換過程中，MTMS分子與納米纖維骨架形成節(jié)點(diǎn)焊接，增強(qiáng)了超纖維的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度和壓縮應(yīng)力分別提升125%和261.5%。PMABF還展現(xiàn)出卓越的熱穩(wěn)定性和疏水性，為嚴(yán)苛的熱管理提供了廣闊的應(yīng)用前景。

　　綜上所述，該工作設(shè)計了一種具有分層形態(tài)結(jié)構(gòu)的仿蠶絲超纖維，通過精確設(shè)計紡絲針頭制得仿蠶絲的類橢圓截面，隨后的相分離構(gòu)建了微納孔結(jié)構(gòu)，并通過調(diào)節(jié)分子界面形成了納米漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了從宏觀到微納尺度的協(xié)同光散射。分子作用在納米纖維骨架之間形成節(jié)點(diǎn)焊接可以有效分配應(yīng)力，提升斷裂強(qiáng)度和壓應(yīng)力。此研究提出的多功能超纖維新策略，不僅優(yōu)化了光學(xué)和機(jī)械性能，還為極端環(huán)境下的熱防護(hù)和熱隱身應(yīng)用開辟了新途徑。