成果速览:

近日,华南理工大学电力学院本科生训练营在多功能辐射制冷涂层研究方面取得新进展,通过金属有机框架(MOF)与二氧化硅的协同组装,实现了被动降温、表面自清洁与电绝缘性能的有机结合。相关成果以“Co-Assembled MOF@SiO₂ Nanostructures for Superhydrophobic and Electrically Insulating Radiative Cooling Coatings”为题发表于《ACS Applied Materials & Interfaces》。第一作者为我院电气工程2024级本科生赵奕,通讯作者为我院王瑞老师和谢从珍老师。
户外电力设备长期面临日晒、雨水和灰尘等环境因素的影响,防护涂层既要帮助设备散热,也需要保持良好的绝缘与防污性能。针对这一需求,研究团队在MOF颗粒表面原位构筑二氧化硅壳层,并结合低表面能修饰,制备出多功能环氧树脂复合涂层。该结构在保持高太阳光反射能力的同时,增强了中红外热辐射,并有效抑制电荷迁移和表面水膜形成。
实验结果表明,涂层的太阳光平均反射率达到99.06%,大气窗口波段平均发射率达到98.28%。户外测试中,采用该涂层的演示装置内部温度较未涂覆PMMA对照最高降低10.6±0.5 ℃。同时,涂层水接触角达到153.7°,湿闪络强度由纯环氧树脂的8.6 kV/cm提升至15.6 kV/cm,并在紫外照射、盐雾及机械磨损等测试后保持良好的超疏水性能。
该研究为户外电力设备兼顾无源降温与绝缘防护提供了新的材料设计思路,有望应用于绝缘子等电力设备的表面防护与热管理。
电力学院本科生训练营:
该成果是训练营自2025年创办以来,首项在团队老师指导下由本科生自主完成全部实验、仿真与测试工作的科研成果,标志着训练营在本科生科研能力培养方面取得初步成效。训练营指导教师谢从珍教授与王瑞副教授长期深耕先进电工绝缘材料及智能电网领域,鼓励学生主动参与科研、探索学科交叉问题,着力营造开放、包容的科研氛围。从课题构思、材料设计到实验验证与论文撰写,团队提供全过程指导,帮助学生在解决实际问题中积累科研经验、提升创新能力。近年来,团队指导学生在中国电气电子工程创新大赛、节能减排大赛等竞赛中多次获得国家级奖项,在互联网+比赛中也获得省级奖项。欢迎对先进电工材料与智能电网研究感兴趣的同学加入训练营,在科研实践中拓展视野、探索创新。(图文/王瑞 审核/葛瑞明 邬智)