近日，校区新能源学院王富强教授团队在固废高值化利用和热管理材料交叉领域取得重要研究进展，相关成果以《具有双相变范围的仿生双面复合材料以实现四季热舒适》（Bio-Inspired Janus Composite with Dual-Phase Change Ranges for All-Season Thermal Comfort）为题发表在施普林格・自然（Springer Nature）旗下的《先进复合混合材料》（Advanced Composites and Hybrid Materials）上。

被动式热管理材料因其可持续性受到日益广泛的关注。然而，传统的设计往往局限于单一的温度环境，仅能满足特定季节或时段的热需求，难以适配冬夏交替、昼夜变化的多样化温度场景。

为解决这一核心挑战，研究团队创新构建了集“光热吸收-辐射致冷-双相变过程”于一体的仿生复合相变材料体系。该材料聚焦于废弃松木的天然养分输运结构，通过原位转化进行继承，制备出兼具高孔隙率（＞70%）、高导热性（29.8 W/(m・K)）与强光热吸收能力的碳化硅多孔骨架，可在寒冷日间高效捕获太阳光和热量存储。同时结合团队前期深耕的规模化辐射制冷涂层，凭借高太阳光谱反射率和大气窗口发射率，在炎热天气下实现高效降温。此外，团队首次将双相变范围相变材料引入被动热调节领域中，可分别在舒适夜间进行温度维持和寒冷夜间实现高效热补偿。三者协同作用，共同实现了全天候、全季节的热舒适改善。户外测试与建筑模拟证实，该材料应用于建筑屋顶可有效改善不同地区全年的建筑热舒适情况。

复合相变材料制备过程中的结构演化情况及材料特性

目前，团队正持续拓展固废原料边界，重点攻关粉煤灰、煤矸石等典型工业固废的储热材料转化技术，推动这项固废高值化转化技术从实验室迈向规模化产业化应用。

该论文通讯作者为王富强教授，博士研究生陈旭东为第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金和内蒙古自治区科技计划项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s42114-025-01558-w