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A Zero‐Energy, Zero‐Emission Air Conditioning Fabric

材料科学 环境科学 相对湿度 水分 蒸发冷却器 空调 吸收(声学) 复合材料 气象学 热力学 物理
作者
Kai Zhang,Xiaojuan Lei,Caiqing Mo,Jin Huang,Ming Wang,E. T. Kang,Liqun Xu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:10 (11) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/advs.202206925
摘要

High indoor humidity/temperature pose serious public health threat and hinder industrial productivity, thus adversely impairing the wellness and economy of the entire society. Traditional air conditioning systems for dehumidification and cooling involve significant energy consumption and have accelerated the greenhouse effect. Here, this work demonstrates an asymmetric bilayer cellulose-based fabric that enables solar-driven continuous indoor dehumidification, transpiration-driven power generation, and passive radiative cooling using the same textile without any energy input. The multimode fabric (ABMTF) consists of a cellulose moisture absorption-evaporation layer (ADF) and a cellulose acetate (CA) radiation layer. The ABMTF exhibits a high moisture absorption capacity and water evaporation rate, which quickly reduces the indoor relative humidity (RH) to a comfortable level (40-60% RH) under 1 sun illumination. The evaporation-driven continuous capillary flow generates a maximum open-circuit voltage (Voc ) of 0.82 V, and a power density (P) up to 1.13 µW cm-3 . When a CA layer with high solar reflection and mid-infrared (mid-IR) emissivity faces outward, it realizes subambient cooling of ≈12 °C with average cooling power of ≈106 W m-2 at midday under radiation of 900 W m-2 . This work brings a new perspective to develop the next-generation, high performance environmentally friendly materials for sustainable moisture/thermal management and self-powered applications.
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