近日，橡塑模具国家工程研究中心团队在节能高分子复合透明薄膜方面取得重要进展。研究成果以题为“Transparent ultrahigh-molecular-weight polyethylene/MXene films with efficient UV-absorption for thermal management”的论文发表在国际知名期刊《Nature Communications》上，论文的第一作者为橡塑模具国家工程研究中心刘宪虎教授和21级硕士生张文睿，通讯作者为郑州大学刘春太教授、潘亚敏副教授、中国科学院北京纳米能源与系统研究所潘曹峰研究员以及华中科技大学武汉光电国家研究中心胡彬教授，郑州大学为第一通讯单位。

窗户是人们日常中采光需求的重要通道，不仅向室内提供可见光、热辐射，也是影响能源负荷的关键因素。中国的建筑耗能占全国能耗的30%左右，其中窗户是最不节能的部件之一，其能源损失率可高达60%。研究团队提出通过在高分子材料中引入具有光谱调控功能的材料作为填料，来制备具有调控太阳光波段以及保持可见光透射率的高分子基复合透明膜，用于光热转换、紫外防护和节能。在温和的阳光下，薄膜可以吸收78%的紫外线；在400 mW cm−2的光照强度下可以快速加热到65 °C，并保持85%以上的可见光透过率和低雾度。户外隔热测试表明，覆盖薄膜的玻璃房模型温度比未覆盖的玻璃房模型温度低6-7 °C。建筑模拟结果显示该薄膜每年可减少31 - 61 MJ m-2的制冷能量，对应总能量的3%-12%。这一工作有望应用于汽车、建筑等窗户的节能以及光学设备和透明传感器等领域，同时引领高分子加工领域在热管理等方面的广泛应用。

该工作得到了河南省杰出青年科学基金等项目的资助支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47432-z