当前正值高温酷暑，空调已经成为人们消暑降温的必备。然而，常规空调的电力消耗非常惊人，每年都会对我国的供电系统造成极大的电力负担。近年来，科学家研究发现借助“辐射冷却”（radiative cooling）机理，可以制造出一种不需要任何电力就可以给房间降温的材料。这种辐射冷却材料的基本原理是：它能够将房间内的大部分红外热辐射“散发”到房间外，同时也能够将大部分的太阳光能量“挡住”、无法进入房间，从而使得更多的热传递到房间外部、达到降温的目的。最近，来自美国哥伦比亚大学的助理教授余楠方（Nanfang Yu）领衔的科研团队，包括布鲁克海文国家实验室、哈佛大学和华盛顿大学的研究人员，在蚕丝纤维中发现了天然的辐射冷却现象，这与其一维纳米结构的独特光学特性有关。在天然蚕丝纤维的横截面上，填充有随机分布的高密度空气孔隙（air voids）；这些丝状孔隙能够强烈地散射太阳光谱中的光，厚度约为50微米的单根蚕丝纤维可以反射66％的太阳入射光，而纤维在中红外波段的发射率达到0.88，从而成为了一种有效的辐射冷却装置。研究人员从这些天然的辐射冷却纤维中汲取灵感，通过湿法纺丝制造出基于再生丝素蛋白（regenerated silk fibroin）和聚偏二氟乙烯（polyvinylidene difluoride）的仿生纳米结构纤维。光学表征表明，这些纤维在辐射冷却应用中表现出优异的辐射冷却性能：纳米结构的再生丝纤维拥有0.73的太阳能反射率和0.90的热发射率，聚偏二氟乙烯纤维提供了0.93的太阳能反射率和0.91的热发射率。更有趣的是，丝状空气孔隙导致了高度定向的光学散射，它不仅使纤维具有高反射光泽，还在横向上产生安德森局域（Anderson localization）、引导光学模式沿纤维方向传播。这一发现开辟了使用天然蚕丝纤维作为光学信号和图像传输的应用，在生物相容性和生物可吸收性能等方面具有独到的优势。相关工作发表在近期的《Light: Science & Applications》上。

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