全球气温上升，极端高温事件对地球生态系统和人类的生存环境造成了严重威胁。高温天气下，人们对空调系统的需求迅速增加。然而，传统的电力依赖型冷却方法能耗巨大。因此，人们急需开发出高效的被动冷却技术。

　　近年来，辐射制冷技术因其无需能源支持以及卓越的能源节省潜力备受瞩目。该技术的基本原理是通过利用物体表面吸收太阳短波辐射的能力，将长波红外辐射释放到极寒的外太空（仅3K），从而实现热量散失和降温效果。但是辐射制冷机制强烈依赖于环境条件。地面物体的热辐射通常只能通过清洁干燥的大气环境有效的辐射到外太空。因此，在多云、湿润、空气污染环境中，辐射制冷并不能稳定的发挥作用。因此我们还需要其他制冷技术协同工作来克服这一局限性。

　　在自然界中，水分的循环过程（包括蒸发、冷凝、降水和渗透）是另一种有效的冷却机制。水在蒸发阶段能吸收大量热量并引起温度降低。因此，将辐射制冷与自然的空气水循环相结合，成为一种应对全球气候变暖挑战的潜在解决方案。

　　聚丙烯酸酯（PAAS）水凝胶颗粒（婴儿尿不湿中的吸湿剂，也是卫生巾的主要原料）放置在户外一晚后，空气中的水分迅速将吸湿粉末转变为白色泡沫。这种材料具有低太阳光吸收率、高红外辐射率，jn江南体育而且在多云天气下能够将晚上吸收的水分蒸发，实现强大的蒸发冷却效应。最重要的是，这一制备过程仅利用了空气中的水蒸汽，实现了水资源的有效再循环。

　　利用PAAS吸水的方法与工程中的连续生产工艺结合，生产具有光谱选择性的自吸湿PAAS薄膜，jn江南体育最终实现了可扩展的混合被动冷却：同时利用蒸发降温和辐射制冷。干燥的PAAS薄膜具有出色的太阳短波反射率，高达0.93；同时，由于PAAS聚合物链的固有分子振动，该薄膜在大气窗口区域展现出0.99的高中红外热发射率。jn江南体育这些卓越的光谱特性共同推动了高效的辐射制冷效果。PAAS泡沫在吸水条件下呈现柔软的质地，而在水分被蒸发后变硬（硬度可达到与高尔夫球相当）。

　　在户外实验中，PAAS薄膜在纽约州布法罗市每平方米800瓦的太阳辐射下，可实现5°C的降温效果。相较于目前使用电力驱动的空调设备，这种混合被动冷却技术预计每年可减少全球1184亿千克的碳排放。

　　该项研究采用了低成本的原材料，制备过程环保，效果显著，具有卓越的混合冷却性能。同时，这种吸湿-蒸发的水凝胶材料实现了水资源的高效再利用，为未来辐射制冷技术在多个领域的实际应用提供了新的研究思路。

　　*特别鸣谢Veronica Gan(甘教授女儿)和Taibah Hasan（Roisul女儿）两位2岁小朋友的大力支持：本工作第一块测试样品使用了她们的尿不湿。