大家的问题,曾爷答复你,被动辐射制冷技术用于面料上是真实有效的,且目前已有从实验室走向商业化应用的成熟产品。核心工作原理,
被动辐射制冷面料不需要插电或消耗任何能源,其降温主要依靠两大物理机制:
高太阳光反射率: 通过特殊的材料结构或纳米颗粒(如硫酸钡、二氧化硅等),将照射到衣服上的太阳光(紫外线、可见光和近红外线)大面积反射出去,从源头减少热量吸收。
高中红外发射率: 将人体和衣服表面的热量,通过8–13微米的大气透明窗口,以热辐射的形式直接发射到寒冷的外太空中,实现“向外太空散热”。
实际降温效果:在真实的户外阳光直射环境下,辐射制冷面料的降温效果非常显著:
面料表面降温: 在相同功率热源照射的实验环境下,普通面料表面温度可达62.9℃,而辐射制冷面料表面温度仅为45.9℃,表面降温幅度可达15℃以上。在模拟出汗条件下,结合蒸发散热,部分超材料织物甚至能实现超过20℃的降温效果。
人体体感降温: 对于穿戴者而言,在户外正午高温时段,皮肤表面的实际温度通常能降低约3℃至5.5℃。此外,在佩戴辐射制冷太阳帽时,头部温度可比普通帽子低10℃以上,能极大缓解夏季高温带来的不适感。
穿着舒适度与耐用性
早期的辐射制冷材料往往存在发硬、不透气的问题,但目前的新型纺织品已经很好地解决了这些痛点:
透气排汗: 新型面料(如仿生蝶翼微纳结构纺织品、分层超材料织物)不仅具备辐射降温功能,还能保持良好的透气性和水汽透过率,部分面料甚至能实现单向吸湿排汗,避免出汗后的闷热感。
耐穿耐洗: 经过严格的耐用性测试,优秀的辐射制冷纺织品在经历上万次磨损、弯曲以及数十次洗涤后,其降温性能依然能保持稳定,仅有轻微下降。
客观局限性
尽管技术有效,但在实际应用中仍需注意以下几点:
颜色限制: 为了达到极高的太阳光反射率,目前的辐射制冷面料绝大多数为白色或浅色。深色面料会吸收更多光能,难以实现理想的降温效果。
环境依赖: 该技术主要对抗的是太阳辐射热。如果在完全没有阳光直射的阴凉处或室内,其降温优势无法最大化发挥,主要起透气散热作用。
无法替代空调: 面料降温是局部的微气候调节,在极端高温高湿天气下,它能显著缓解热不适感,但不能像空调一样提供全方位的制冷体验。

目前市面上已经量产的辐射制冷面料品牌和产品?
目前市面上已经出现了一批将被动辐射制冷技术成功商业化的品牌和产品,以下是几款具有代表性的量产产品整理:
代表性商业化品牌与产品:
1.天府兴隆湖实验室(成都造):
产品形态: 辐射制冷防晒服、被动降温帽、太阳伞等户外装备。
技术特点: 基于光谱调控技术研发,在相同功率热源照射的实验环境下,普通面料表面温度为62.9℃,而该辐射制冷面料温度仅为45.9℃,可实现约15℃的降温。
市场状态: 已通过户外真实穿戴场景测试及生物安全性、医用防护性的国标检测,达到母婴级产品要求,于2024年3月实现首个产品销售。
2.Columbia 哥伦比亚(Omni-Freeze ZERO 系列):
产品形态: 夏季户外防晒服、T恤、帽子等。
技术特点: 采用蓝色圆点状的Omni-Freeze ZERO冰感科技,通过特殊的矿物涂层或微纳结构反射太阳光,同时具备极强的吸湿速干能力,利用水分蒸发带走热量。
市场状态: 作为全球知名的户外品牌,其相关产品线已非常成熟,是市面上最容易买到的辐射制冷/物理降温类服装之一。
3.Descente 迪桑特(Motion 3D 及夏季防晒系列):
产品形态: 高尔夫及综合训练夏季防晒服。
技术特点: 运用特殊的凉感纤维和光反射涂层,结合立体剪裁提升空气流通率,在阻隔太阳辐射热的同时保持运动时的干爽。
市场状态: 针对高端运动市场,已实现量产并在各大门店销售。
4.KOLON SPORT 可隆(Ice Fabric 冰感系列)
产品形态: 城市户外防晒衣、露营服饰。
技术特点: 采用高反射率的纱线混纺技术,提升面料对近红外线的反射率,减少热量吸收,并配合单向导湿技术排汗。
市场状态: 针对城市轻户外和露营场景,产品线丰富且已广泛上市。
5.蕉下(Beneunder 凉感防晒系列):
产品形态: 防晒衣、防晒面罩、冰袖。
技术特点: 主打“云感”凉感面料,通过在纤维中添加玉石母粒或采用特殊的微孔结构,提升热传导效率和红外发射率,实现接触凉感和辐射降温。
市场状态: 在国内防晒服饰市场占有率极高,属于大众消费级别中普及度较广的降温面料产品。
选购与使用建议:
认准浅色/白色: 目前量产的辐射制冷服饰为了追求极致的太阳光反射率,绝大多数以白色、浅灰、浅蓝等浅色系为主。
关注核心指标: 购买时可留意商品详情页是否标有“高太阳光反射率(通常>90%)”、“高红外发射率”或“接触凉感系数(Q-max)”等具体数据。
适用场景: 这类产品最适合夏季户外徒步、钓鱼、高尔夫、建筑工人户外作业等阳光直射强烈的场景,能显著降低体感温度,缓解闷热。
辐射冷却织物核心的分层设计:
辐射冷却织物的核心设计原理是“分层各司其职”:外层负责向宇宙高效辐射散热,中层负责反射太阳与城市热辐射,内层负责吸收人体热辐射并传导;
目前落地量产的主流路径为“涂层复合+传统纺织工艺”,已实现百米级连续生产,但成本与耐久性仍是主要瓶颈。
中红外分层结构设计原理
辐射冷却织物的核心逻辑,是把人体热量以中红外辐射的形式,通过大气透明窗口(8–13 μm)发射到3 K的宇宙深空,同时挡住太阳辐射和城市建筑/路面反向辐射回来的红外线。
分层结构正是为了实现不同波段的“光谱分工”。
以2024年芝加哥大学发表在《Science》上的中红外光谱选择性分层纺织品(SSHF)为例,其三层结构各自承担明确功能:
外层(散热发射层):聚甲基戊烯(PMP)纳米-微米混合纤维层。具有较宽的尺寸分布和特有的化学键,在大气透射窗(ATW)光谱范围内实现高吸收/高发射率,负责把热量以中红外形式向天空辐射出去。
中层(反射屏蔽层):银纳米线(AgNWs)层。在整个中红外区域具有高反射率,作用是挡住城市建筑物、路面等基础设施发出的红外热辐射,防止其穿透到人体,这是区别于传统辐射冷却织物的关键创新。
内层(吸热传导层):羊毛织物层。通过织物与皮肤之间的空气间隙吸收人体皮肤的热辐射,再经银纳米线层将热量传导到顶部PMP织物,最终释放到大气中。
该SSHF织物在1010 W/m2峰值太阳强度下可将温度降低约6.2℃,比传统宽带发射型辐射冷却织物在白天低2.3℃、夜间低0.2℃。
分层设计的本质是“形态学分级”(hierarchical morphology):在不同空间尺度上安排不同结构,分别响应不同波段,避免光谱串扰。
华中科技大学陶光明课题组与浙江大学马耀光课题组在2021年《Science》发表的超材料织物(metafabric)采用类似思路,通过宏观多层结构、纤维结构、纤维内部纳米结构三级分级,将0.3–25 μm光谱分解为紫外、可见-近红外、中红外三段,分别由顶层PTFE多孔薄膜、底层TiO2纳米颗粒及微米级PLA纤维响应,实现太阳波段92.4%反射率、中红外波段94.5%发射率。
落地到可量产面料的路径与挑战
已跑通的量产路线,涂层+复合路线(最接近产业化):
东华大学2025年发表的分层超材料织物采用水性聚氨酯(WPU)/BaSO?复合体系,设计7–8 μm米氏散射腔和60 μm毛细通道的梯度孔隙结构,实现91.8%太阳反射率和95.2%大气窗口发射率。该方案可直接嵌入现有商业纺织生产线,使用大型涂布机进行连续涂布和干燥,已实现大规模制备。
纺纱织造+层压路线:陶光明团队将光学随机超材料与批量纤维制备结合,选用生物可降解的聚乳酸(PLA)为原料,通过纺纱织造和层压技术制备超材料织物。该工艺流程与整个纺织行业兼容,适合大规模推广。
静电纺丝路线:南京大学团队采用可扩展的静电纺丝工艺制备分层聚合物纳米纤维薄膜,利用C–O–C和C–OH化学键实现8–13 μm波段78%选择性发射率,0.3–2.5 μm波段96.3%反射率,并展示了卷对卷(roll-to-roll)生产能力。
量产核心挑战:
成本与工艺稳定性:银纳米线等贵金属功能层成本较高,大面积均匀涂布的工艺一致性控制难度大。
耐久性与可洗涤性:SSHF织物虽已展示较强疏水性和机械性能(可经受多次机洗),但功能层在长期穿着和洗涤中的稳定性仍需持续优化。
穿着舒适性平衡:纳米粒子嵌入涂层易堵塞孔隙降低水蒸气透过率;东华大学方案通过梯度孔隙设计同时实现辐射冷却与吸湿排汗,在干燥环境降温12.8℃、出汗环境降温21.3℃,提供了较好解决思路。
颜色与美观:高性能辐射冷却材料多为白色。四川大学王玉忠院士团队2026年提出逆蛋白石结构彩色辐射冷却方案,实现>96%太阳光反射率和>94%中红外发射率,为兼顾美观与性能提供新方向。
总结:
辐射冷却织物的分层设计本质是“外层发射、中层反射、内层吸收”的光谱分工策略,利用形态学分级实现不同波段的精准调控。量产方面,涂层复合+传统纺织工艺路线最接近产业化,已实现百米级连续生产,下一步突破重点在于降低成本、提升耐久性和解决彩色化问题。






