用于航天器热管理的分子和结构设计的聚酰亚胺纳米纤维辐射冷却膜
Molecularly and Structurally Designed Polyimide Nanofiber Radiative Cooling Films for Spacecraft Thermal Management
中文简介
辐射冷却膜 （RCF） 对于航天器热管理至关重要，但其光学性能目前受到其结构和短波长下固有的高吸收率的限制。在这项研究中，开发了一种使用静电纺丝聚酰亚胺纳米纤维的新型 RCF，在分子和微观尺度水平上进行了优化。新设计的聚酰亚胺分子显著降低了可见光和紫外线 （UV） 的吸收，同时在红外光谱中保持了优异的热辐射性能。通过使用蒙特卡洛模拟优化纳米纤维的直径和方向，所得薄膜实现了 99.6% 的太阳反射率和 0.93 的中红外发射率。其物理结构和光学特性在暴露于紫外光、原子氧和极端温度变化下保持稳定。进一步的真空辐射冷却测试表明，该薄膜的热平衡温度比目前航天器中使用的基于 Kapton 的 RCF 低约 28 °C。这些结果为创建用于空间应用的高效热管理材料提供了一种新方法，有可能在建筑、电子设备和户外设备中得到更广泛的应用。
英文摘要（原文）
Radiative cooling films (RCFs) are crucial for spacecraft thermal management, but their optical performance is currently limited by their structures and intrinsic high absorption at short wavelengths. In this study, a novel RCF using electrospun polyimide nanofibers optimized at both the molecular and microscale levels is developed. The newly designed polyimide molecules significantly decrease visible
题录（GB/T 7714）
Song X, Gong H, Li H, 等. Molecularly and Structurally Designed Polyimide Nanofiber Radiative Cooling Films for Spacecraft Thermal Management[J]. Advanced Functional Materials, 2024, 35(2). DOI: 10.1002/adfm.202413191.
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