被动日间辐射冷却（PDRC）技术不但可以反射大部分太阳光（波长～0.3至2.5μm），而且可以通过大气的长波红外透射窗（～8至13μm）将热量辐射到外部空间并造成表面自发冷却。聚合物基PDRC材料由于其在中红外的固有高发射率和易于加工的特点显示出巨大的潜力。然而，基于聚合物的PDRC在工作时容易因环境压力而发生机械故障并且来自阳光的长期紫外线（UV）照射将进一步加速机械性能的减弱，并导致大多数聚合物的颜色变黄（反射率下降），从而使PDRC失去效力。
由于白天的太阳光辐照度较强，PDRC材料对太阳能的少量吸收也会抵消辐射效应。因此。实现净冷却功率决定了至少超过90%的太阳光必须被反射。现在一般采用多孔结构材料。通过电纺和溶剂蒸发等技术，在气孔/聚合物界面产生强烈的多重散射。然而，根据力学理论，聚合物基PDRC的多孔性和机械稳定性之间存在一个权衡，从多孔结构上升的高反射率牺牲了PDRC材料的刚性。因此，在PDRC聚合物中同时实现高反射率和优良的机械性能是一个重大挑战。
基于以上挑战，南京大学朱嘉教授课题组受蜘蛛丝启发，通过掺杂钛酸钾（K2Ti6O13）纳米纤维的复合材料可以在不影响其冷却性能的情况下增强耐久性。纳米纤维/聚合物形成的坚韧界面有效地分散了应力，增强了聚合物基体的力学性能;而钛酸钾可以吸收高能紫外线光子并将其转化为危害较小的热量，从而提高紫外线稳定性。以聚环氧乙烷辐射冷却器为例，其杨氏模量和抗紫外线性分别提高了7倍和12倍。因此，纳米复合聚环氧乙烷的太阳反射率在室外阳光照射下连续720小时的老化试验中保持恒定。这一工作提供了一种通用策略，以同时提高聚合物基PDRC的机械稳定性和紫外线耐久性，以用于大规模应用。相关成果以“Spider-silk Inspired Nanocomposite Polymers for Durable Daytime Radiative Cooling”为题发表在著名期刊“Advanced Materials”上。论文的通讯作者为朱嘉教授和朱斌副教授，第一作者为博士生姚鹏程和Zipeng Chen。
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