韩国科学技术院科研团队受白杨树叶片热调节机制启发，成功开发出一种基于仿生水凝胶的潜辐射恒温器。该仿生水凝胶材料通过模拟植物应对环境变化的自然策略，为建筑节能领域提供了新型无源热管理方案。这项研究成果已发表于《先进材料》期刊。

研究团队由韩国科学技术院电气工程学院宋永敏教授与首尔国立大学金大亨教授共同领导。他们开发的潜辐射恒温器采用复合仿生水凝胶结构，将锂离子和羟丙基纤维素集成到聚丙烯酰胺网络中。这种仿生水凝胶能够根据环境条件自主切换四种热管理模式，实现制冷与制热的智能调节。

在材料工作机制方面，锂离子负责调控水分凝结过程，羟丙基纤维素则通过相变控制光线透过率。当环境温度升高时，羟丙基纤维素分子发生聚集使材料不透明，增强阳光反射能力;在低温环境下材料恢复透明状态，同时通过水分冷凝释放潜热。这种仿生水凝胶在不同气候条件下均表现出良好的适应性。

户外实验数据显示，该仿生水凝胶材料夏季可实现最高3.7摄氏度的降温效果，冬季则能提升温度达3.5摄氏度。根据ASHRAE标准对七个气候区的模拟分析表明，与传统材料相比，这种新型仿生水凝胶每年可为每平方米建筑节能高达153兆焦耳。宋永敏教授表示：“这项研究的重要意义在于技术上重现了自然界的智能温控机制，为开发环境自适应热管理平台奠定了基础。”

该仿生水凝胶技术展现出在建筑外立面、屋顶结构及临时建筑中的应用潜力，特别适用于电力供应受限场景的热管理需求。通过调整材料成分比例，研究人员可针对不同气候特征优化其热调节性能，而添加二氧化钛纳米颗粒进一步增强了材料的机械耐久性。

更多信息： Se‐Yeon Heo 等人，《受光保护植物启发，利用潜热和辐射热控制的水凝胶恒温器》，《先进材料》(2025)。