随着全球气候变化加剧和能源消耗问题日益严峻，低能耗、环保的热管理技术已成为应对气候变化和能源危机的关键。辐射制冷技术作为一种新型的热管理技术，凭借其零耗电制冷的优势，成为解决温控与能源消耗问题的重要技术路径。聚氨酯（TPU）是典型的热塑性材料，具有较高的红外发射铝以及优异力学强度，是一种理想的热管理材料。然而，提升TPU太阳光谱反射率及降低紫外线（UV）照射引发的化学降解速度是其应用中需要解决重大难题。本研究设计并通过静电纺丝技术制备TPU纳米纤维，利用纤维的米氏散射特性，获得了太阳光谱高反射的TPU膜。同时利用TPU优异可拉伸性能，调节薄膜的反射率和透过率，进而实现了薄膜温度可控调节。此外，通过引入钛酸锶钡纳米棒（BST NRs）抑制材料紫外降解速度，提升膜的紫外耐久性，解决了材料的环境稳定性差的难题。研究进一步整合了相变材料和太阳能加热材料，增强了材料的动态温控性能，为全天候热管理提供了创新的解决方案。主要研究如下：
基于Mie散射理论，利用FDTD模拟优化，获得了高反射TPU纤维的最佳直径范围（0.3~1.2 μm）。通过静电纺丝工艺获得TPU纤维膜最大反射率可达到95.6%，且红外发射率稳定保持在93%以上。通过TPU膜的机械拉伸调节纤维的散射效果，使其太阳反射率在95.6%~61.1%之间变化，展现了-10 °C~+9.5 °C的宽控温范围。这一变化源于膜厚度减小和纤维密度下降，进而对光的散射效率降低。TPU膜具有出色的盐雾、酸雨和耐磨损性能，保证了其在复杂环境中的长期稳定性。
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辐射制冷；温度控制；智能切换