在盛夏的烈日下，一栋被阳光烘烤的建筑屋顶，正消耗着惊人的能源来维持室内的凉爽。如今，这个难题的答案，或许就藏在一种在东南亚林间穿行的小小昆虫身上。香港理工大学(PolyU)的研究团队从地球上最白的甲虫——白金龟甲虫(Cyphochilus) 的鳞片中获得灵感，成功研发出一种全新的被动辐射制冷陶瓷材料，其太阳能反射率高达99.6%，几乎达到了理论上的“完美”水平。这项突破性研究成果已发表在国际顶级学术期刊 《科学》(Science) 上。

向自然界最白的白色“取经”

白金龟甲虫的亮白色并非来自色素，而是源于其鳞片内部独特的阶层式多孔结构。这种结构能极其高效地散射光线，其效果甚至超越了许多人造的白色表面。研究团队负责人、香港理工大学协理副校长(研究及创新)王钻开教授带领团队，深入探究了这一生物散射系统的奥秘。

他们的核心创新在于，并非简单地复制甲虫的化学成分，而是将其光散射的几何逻辑“翻译”到一种陶瓷材料中。通过仿生设计，团队成功构建了与甲虫鳞片相似的阶层式多孔结构，从而实现了对全太阳光谱的高效散射。王钻开教授表示：“我们的制冷陶瓷研究工作 exemplifies 了向大自然学习的巨大力量，它填补了被动辐射制冷领域在高太阳反射率方面的研究空白。”

近乎完美的反射率与突破性的莱顿弗罗斯特效应抑制

这款仿生制冷陶瓷的性能数据令人瞩目：

创纪录的99.6%太阳反射率：相比之下，标准的白色屋顶涂料通常只能反射约80-90%的太阳光。这看似微小的百分比差距，在能源消耗上却是巨大的鸿沟——更高的反射率意味着更少的太阳热量被建筑吸收，从而直接降低了对空调系统的依赖。

抑制莱顿弗罗斯特效应的能力：这是该研究的另一大技术亮点。当液体接触远超其沸点的极热表面时，会形成一层隔热的蒸汽层，阻碍热量传递。而这种新型陶瓷具有超亲水性，水滴接触后会立即扩散并迅速渗透进其多孔结构。研究证实，在蒸发冷却过程中，该陶瓷可在800°C以上的高温下抑制莱顿弗罗斯特效应，这是该效应首次在被動辐射制冷材料领域得到深入研究。

为可持续未来打造的“全能”材料

除了卓越的光学与热学性能，这款制冷陶瓷还具备极高的实用价值：

出色的耐候性与机械强度：能够承受日晒、雨淋和大幅温度波动，适合长期的户外应用。

自清洁特性：有助于保持其高效的制冷性能。

制作工艺简易：具备可回收性和颜色可调性，使其成为一种高性价比、耐用且多功能的解决方案。

重塑城市热环境与能源格局

这项仿生技术的应用前景极为广阔，有望在多个领域产生深远影响：

绿色建筑与城市降温：作为新型建筑外墙或屋顶材料，能显著降低室内温度，减少空调能耗，助力实现建筑碳中和。其高效的被动制冷特性，对于缓解城市热岛效应也具有重要意义。

户外电力与通信设施：可用于变电站、通信基站、数据中心等户外关键设施的被动热管理，提升设备运行效率和寿命。

冷链运输与储存：应用于冷藏车、集装箱或临时储存设施，通过减少外部热负荷，降低制冷能耗。

极端环境下的热管理：其抑制莱顿弗罗斯特效应的特性，使其在工业高温环境、甚至航天器热控系统中具有潜在应用价值。