近日发表的一项新研究显示，一个国际科学家团队成功开发出一种可生物降解材料，无需电力即可大幅削减全球能源消耗。

这种新型生物塑料超薄膜由中国郑州大学和南澳大利亚大学(UniSA)的研究人员共同研发。它可应用于建筑物、设备及其他表面，在阳光最强烈时能被动地将温度降低 9.2°C，并反射近 99%的太阳光线。作为一种可持续且持久的材料，它有望使世界上一些最热城市的建筑能耗每年减少高达 20%。该研究成果在《细胞报告物理科学》最新一期中有详细描述。

南澳大学博士生侯扬哲表示，这种冷却元膜是可持续材料工程的突破，有助于应对全球气温上升和城市温度升高问题。同样来自郑州大学的侯教授称，该超薄膜提供了一种环保的空调替代品，而空调对碳排放贡献很大。

这种材料不仅能反射几乎所有太阳辐射，还能让建筑内部热量直接散发到外太空，使建筑物在阳光直射下也能保持比周围空气更低的温度。值得一提的是，即便长时间暴露在酸性条件和紫外线下，该薄膜仍能持续发挥作用，而这两大因素一直是阻碍类似可生物降解材料发展的难题。

该超薄膜由聚乳酸(PLA，一种常见的植物衍生生物塑料)制成，采用低温分离技术制造，可反射 98.7%的阳光并最大限度减少热量增加。郑州大学的共同作者刘仙虎博士表示，与传统冷却技术不同，这种元薄膜无需电力或机械系统。现有的大多数被动辐射冷却系统依赖石化基聚合物或陶瓷，会引发环境问题，而使用可生物降解的 PLA 提供了一种绿色替代方案，具有高太阳反射率、强大的热辐射、可持续性和耐用性。

在实际应用中，该超薄膜白天平均温降 4.9°C，夜间平均温降 5.1°C。在中国和澳大利亚进行的现场测试证实了其在恶劣环境条件下的稳定性和高效性。即便在强酸中浸泡 120 小时，以及相当于 8 个月的户外紫外线照射后，该超薄膜仍能保持高达 6.5°C的冷却能力。模拟结果显示，通过减少对空调的依赖，元薄膜可使中国拉萨等城市的年能源消耗减少高达 20.3%。

论文合著者、南澳大利亚大学的马军教授称，这不仅仅是实验室规模的成功，该薄膜具有可扩展性、耐用性且完全可降解。这项研究旨在通过减少对化石燃料的依赖，探索在最大程度减少环境影响的同时提高人类舒适度的可行途径，为可持续发展做出贡献。这一发现解决了该领域协调高性能冷却与环保降解的重大挑战。

目前，研究人员正在探索大规模制造机会，以及该材料在建筑、交通、农业、电子和生物医学领域(包括冷却伤口敷料)的潜在应用。该研究由侯阳哲、潘亚敏、刘贤虎、马军、刘春泰和沉长雨共同撰写。

更多信息：Yangzhe Hou 等，《一种用于持久被动辐射冷却的结构生物塑料超薄膜》，《Cell Reports Physical Science》(2025)