大自然启廸製冷瓷砖提升太阳反射率达99.6%

科研人员从大自然汲取灵感，转化为创新方案，突破科学难题。理大学耆深入探索自然，发掘前沿科技及其应用。研究团队成功将从大自然探究所得的新发现，转化至製冷瓷砖的应用，促进可持续发展。

研究结果已获着名学术期刊《科学》（Science）刊载，题为「具有高太阳反射率的阶层式结构被动辐射製冷瓷砖」。这种製冷瓷砖能够实现高效的光散射能力，和近乎完美达99.6%的阳光反射率，并具备气候抗力和机械坚固度，能够降低室内环境的冷却需求，拥有庞大的节能潜力。

成功研发製冷瓷砖展示大自然启发灵感的力量。它填补了被动辐射冷却领域上的研究空白，显着提升高太阳反射率。研发灵感源自白金龟甲虫，启发研究人员改良散射设计。

彷白金龟生物结构物料 达成99.6%阳光反射率

这项创新研究借鉴白金龟甲虫的複杂生物结构，基于从此最白色甲虫鳞片中发现的自然散射机制，优化了製冷瓷砖的阶层式多孔结构。这项冷却物料製作过程简易，在日照下的冷却表现出色，从而有效降低室内製冷所需的能源消耗。

自然界历经数百万年的演化进程，为工程学的精密设计、高效机制和可持续方案等带来不少启示。製冷瓷砖的研发还促成了由王教授开创的结构热装甲，即能在极高温的固体表面实现高效液体冷却，为一种前所未有的特性。此科研着作题为「抑制莱顿弗罗斯特效应，实现1,000°C以上高效热能冷却」，成功打破经典物理现象。

当液体接近比其沸点更高温度的固体表面时，之间会形成持续的蒸汽层导致热传输下降，从而增加热阻。王教授设计的创新结构热装甲，彻底打破在工程和材料科学领域悠久的科学挑战。

首次探究莱顿弗罗斯特效应

水与高温表面之间的相互作用，对蒸发式冷却应用至关重要。製冷瓷砖兼具彷生物白色和高太阳反射率外，成功抑制莱顿弗罗斯特效应亦是一大科技亮点。

製冷瓷砖表现出超亲水性，可使水滴立即扩散，并通过其互联的多孔结构迅速渗透。故在蒸发冷却过程中，製冷瓷砖可在 800°C 以上的温度下抑制莱顿弗罗斯特效应。採取类似结构热装甲设计中使用的分层多孔结构，是成功研发冷却瓷砖的关键因素之一。正是这种複杂精细的的多孔膜，使瓷砖能够有效地吸收和蒸发液体，从而有效地抑制雷顿弗罗斯特效应。

在被动辐射冷却材料领域内，首次成功探究莱顿弗罗斯特效应，是此研究的另一项突破探索，拓展了被动辐射冷却材料设计的视野，也为结构热装甲的发展和应用提供了新见解。

这冷却瓷砖技术独特之处，在于它能够通过简单的製备和操作实现多种功能，其关键特性包括优秀的气候抗力、机械坚固度、抑制莱顿弗罗斯特效应能力、可回收性和颜色。这些具高成本效益、耐用及多功能的优点，有利广泛运用在各种商业应用和建筑结构中，以及长期户外应用。

今次取得突破成果的研究，阐明了这项创新技术方案兼具实用和多功能价值。这製冷瓷砖不仅通过最白甲虫的彷生结构展示高效的冷却能力，还具有自净特性、耐用的机械强度和有效抑制莱顿弗罗斯特效应，有足够条件落实应用。