Progrès dans la recherche des matériaux dynamiques de gestion thermique à régulation spectrale inspirés du biomimétisme

Yu-chen Zhang ,  

Han Zhou ,  

摘要

Les surfaces naturelles utilisent souvent un nombre limité de composants pour réaliser une régulation spectrale multi-échelle et multi-bande, offrant un paradigme de conception traduisible pour les matériaux de gestion thermique dynamique. Cet article passe en revue les avancées de la recherche sur les matériaux dynamiques de gestion thermique à régulation spectrale inspirés du biomimétisme, suivant la ligne directrice « prototype biologique – mécanisme spectral – traduction polymère/composite – fonction de gestion thermique ». Tout d'abord, la distinction entre refroidissement radiatif statique et gestion thermique dynamique est établie à partir des indicateurs spectraux, en soulignant les éléments d'évaluation tels que l'amplitude de modulation, le mode de déclenchement, la stabilité cyclique et la compatibilité inter-bandes. Ensuite, quatre types de fenêtres sont discutés selon la lumière visible - proche infrarouge, infrarouge moyen, double mode solaire-infrarouge et coopération multispectrale, incluant des stratégies biomimétiques représentatives telles que la couleur structurale caméléon, la réflexion large bande des insectes, les interfaces souples des céphalopodes, les structures contractiles végétales et la coopération multispectrale des écailles de papillons. L'article analyse également le rôle des élastomères, films flexibles, textiles, interfaces composites polymères et matrices usinables dans la traduction structurelle, la réponse dynamique et l'intégration des dispositifs. Enfin, il souligne que les recherches futures devraient passer d'une imitation morphologique à une abstraction des mécanismes spectraux, en établissant des évaluations standardisées, une validation de durabilité et une conception d'équilibre multifonctionnel pour un service à long terme et des environnements complexes.

关键词

inspiré du biomimétisme;régulation spectrale;gestion thermique dynamique;émissivité variable;refroidissement radiatif;coopération multispectrale

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