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  隨著全球氣候變化，極端炎熱的天氣越來越頻繁。傳統的防曬霜雖然可以保護皮膚免受紫外線的傷害，但在陽光強烈的夏季，它們無法有效減少皮膚的溫度上升。如何在戶外保護皮膚同時免遭高溫和紫外線的傷害是急需解決的難題。

  近日，清華大學張如范教授團隊設計了一款具有高輻射冷卻效果的防曬霜。該防曬霜根據米氏散射理論設計并制造，不僅能顯著降低皮膚溫度，還能有效地阻擋紫外線輻射。通過調整防曬霜在紫外光、可見光、近紅外光和中紅外光波段的透射、反射和發射特性，這種輻射冷卻防曬霜（RC防曬霜）實現了高達90.19%的太陽光反射率和92.09%的中紅外發射率，能夠有效地將熱量散發至外太空。在干熱的北京和潮濕的海口環境中，RC防曬霜覆蓋區域的溫度比裸露皮膚低4.2至6.1℃，比常規有機和無機防曬霜覆蓋區域分別低2.5至6.1℃，展示了其在多種環境中的顯著冷卻效果。RC防曬霜在UV穩定性、水抗性和經濟性方面也表現出優異性能。RC防曬霜的SPF值高達51，遠高于市場上部分防曬霜。此外，其對紫外線的屏蔽效果在持續12小時的UV輻射下幾乎不變，具備良好的紫外穩定性和適應性。這種防曬霜不僅具備卓越的冷卻效果，且制備成本較低，具有廣泛的商業應用前景。該團隊還測試了在小鼠皮膚上的保護效果。實驗表明，RC防曬霜能夠顯著減少紫外線對皮膚的傷害，展示出良好的生物相容性和皮膚保護效果。該工作以《高性能輻射冷卻防曬霜（A High-Performance Radiative Cooling Sunscreen）》發表在Nano Letters上。論文第一作者為清華大學化工系張如范課題組研究助理徐佳琪，通訊作者為清華大學化工系張如范副教授。該研究工作得到了國家自然科學基金和國家重點研發計劃的支持。

圖1：防曬霜概念設計與冷卻性能模擬

圖2：RC防曬霜的表征與材料分析

圖3：不同戶外環境中的冷卻性能測試

圖4：RC防曬霜的綜合性能測試

圖5：RC防曬霜的生物相容性測試

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c04969