标题：AI驱动的热辐射超材料创新：降温节能两不误
近年来，人工智能（AI）在材料科学领域的应用日益广泛，上海交通大学领导的一支国际科研团队在基于AI的超宽波段及波段选择性热辐射超材料设计领域取得了重要突破。这项成果已于北京时间7月3日发表在《自然》杂志上，具有显著的科研价值和广阔的应用前景。
上海交通大学材料学院/张江高等研究院的博士研究生肖诚禹为论文的第一作者。该研究团队创新性地将AI技术应用于热辐射超材料的设计，解决了多材料、多构型、多参数设计及优化等重大难题。他们创建了“材料-构型-光谱性能”自动匹配数据库，为光子学及超材料设计提供了新的逆向设计范式和方法。
热辐射是自然界能量传递的重要方式，其精准调控在零能耗辐射冷却、航天热控等领域具有重大应用价值。然而，热学超材料的传统设计方法多依赖经验试错和单一结构，难以协同优化三维复杂构型与多材料体系，制约了其光谱响应调控能力与工程化应用进程。
针对这一挑战，研究团队提出了融合球体、圆柱体、脊状结构和三棱柱等32种三维结构基元、多种空间排列方式及30种候选材料的热辐射超材料AI逆向设计模型。该模型基于团队首创的“三平面建模法”，将复杂三维结构参数化为11个关键变量，实现了热辐射超材料的高维设计空间建模与全局优化。
该团队利用AI模型设计并验证了七种针对特定应用的热辐射超材料，包括宽带热辐射超材料、单波段选择性及双波段选择性热辐射超材料等，覆盖柔性薄膜、涂料、贴片等多种材料形式。在多种户外场景的实测中，这些材料均表现出显著的降温效果，且不同光谱特性的材料适用于不同的户外场景。
这些成果在应对城市热岛效应方面展现出了巨大的潜力。单波段选择性超材料通过简单的溶液法在室温下制备，以涂料形式应用于各种基材表面，显示出强大的产业转化潜力。进一步的研究显示，大规模应用于建筑屋顶，可实现显著的节能效果。
这一突破性的研究不仅为科研提供了高效的设计能力，还能从生成的上千种设计中择优筛选出具备工程可行性与经济性的超材料体系。这种AI驱动的材料研究新范式全方位提升了材料设计维度、速度和性能，实现了超宽带与多波段选择性热辐射超材料的按需自动化逆向设计。
总的来说，上海交通大学领导的科研团队通过AI技术，成功地创新了热辐射超材料的设计方法，开发出了具有显著降温和节能效果的超材料。这一研究成果不仅为科研领域提供了新的思路和方法，也为实际应用提供了新的可能性。未来，我们期待这种AI驱动的热辐射超材料能够在更多领域得到应用，为人类的生活和环境带来更多的便利和效益。
参考文献：
[1] 上海交通大学, 2025. (https://www.example.com)
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