【南林新闻中心讯】近日，我校材料科学与工程学院梅长彤教授课题组在国际知名期刊《Advanced Materials》（IF=26.8）在线发表了题为“Sustainable All-Biomass Radiative Coolers with Biomimetic Thorny Fiber for Enhanced Thermoelectric Power Generation”的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202516401）。我校为第一完成单位，材料科学与工程学院博士研究生施晓杰为论文第一作者，材料科学与工程学院梅长彤教授、刘朝政副教授和中国石油大学李美春教授为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金等项目的经费资助。

近年来，随着全球冷却需求激增，传统压缩冷却系统能耗高且石油基聚合物易造成微塑料污染，被动辐射冷却技术因其零能耗特性备受关注，但生物质材料如纤维素虽具有天然红外发射性，却因随机孔隙结构导致太阳散射效率低和机械稳定性不足。受Dendrocnide moroides叶片硅针结构的启发，在本研究中作者开发了一种全纤维素仿生荆棘纤维（BTFs），通过水热处理纤维素纳米晶须（T-CNC）和Na+介导静电自组装，促进纤维素纳米纤维沿T-CNC（200）晶面取向沉积，再经直接墨水书写（DIW）3D打印技术诱导剪切取向，进而形成有序的微米级纤维和孔隙（约1-10μm）分层结构。随后，BTFs被集成到梯度结构热电发电机中，顶部高填充密度覆盖层反射环境热量，底部低密度填充层促进热传导，在30°C温差下输出功率密度仍可达7.61 W·m⁻²，且在外界风速变化下保持稳定。该研究不仅为高性能生物基辐射冷却材料提供了新思路，还通过可定制化DIW技术推动可持续能源收集与节能应用，有望缓解能源危机和城市热岛效应。