辐射冷却(RC)是利用热辐射将热量从物体传递到外部环境的过程。热力学已经证实，当冷热物体进行辐射交换时，热量会自发地从热物体流向冷物体。因此，地球(约300 K)和寒冷宇宙(3 K)之间的巨大温差驱使地球物体向广阔的宇宙空间发射热能，导致RC。此外，红外(2.5 μm)，特别是波长范围为8-13 μm的红外，被称为“大气透明窗口”，在RC中起着至关重要的作用。在这个特定的光谱区域内，大气显示出异常高的透射率，这与黑体辐射的峰值在大约300K时一致。热量以热辐射的形式从物质表面逸出，进入寒冷的空间，导致夜间温度下降。另一方面，由于冷却需求通常在白天达到峰值，克服阳光直射下的太阳能加热对于实现被动日间RC (PDRC)至关重要。因此，PDRC技术需要精确的光谱管理，使物体表面在太阳辐照波长(0.3-2.5µm)内具有低吸收率，以最大限度地减少太阳吸热，同时具有高发射率，以最大限度地使热量分散到寒冷的外层空间。尽管夜间RC有几十年的历史，RC材料的发展成为节能材料的前沿，并得到了迅速的发展。
近日，香港中文大学电子工程系龙轶团队针对RC领域用的相关材料进行综述。本篇综述，旨在阐明材料的发展，重点是设计策略，包括它们的内在特性、结构形式和性能改进。系统地综述了RC材料的主要类型，即静力均质材料、静力复合材料、动态材料和多功能材料。在结语部分，对未来的趋势、可能的挑战和可能的解决方案进行了展望，旨在为未来先进RC材料的发展提供路线图。综述成果以“Materials in Radiative Cooling Technologies”为题发表于《Advanced Materials》。
辐射冷却材料主要类别示意图
