中國的研究人員近日開發出一種新型水泥，該材料具有不吸收陽光的特性，能夠有效地散射陽光。這項研究是由中國東南大學的團隊所進行，該團隊強調，這種超冷水泥擁有內在的高強度、耐磨損和光學穩定性，即使在腐蝕性液體、紫外線輻射和凍融循環等惡劣環境下也能保持良好的性能。這種水泥的設計不僅是為了應對極端氣候條件，還使其具備了在建築領域中的應用潛力，尤其是作為屋頂和牆體的結構材料。
根據機器學習指導的生命週期評估，這種水泥在研究中顯示出實現淨負碳排放的潛力。團隊指出，在陽光強度為每平方米 850 瓦的正午條件下，這種光子結構水泥的溫度下降可達 9.72°F（約 5.4°C）。這種水泥的設計中採用了超表面技術，使其成為適合用作輻射冷卻材料的基材，並可用於建築的結構用途。
研究人員首先調整了形成水泥基本材料的小顆粒（熟料）的化學成分，以創造出能有效散射陽光的結構。隨後，他們通過施加壓力，生產出具有冷卻功能的水泥。根據發表在《科學進展》期刊上的研究，自組裝的多種尺寸反射性水合硫酸鈣作為主要水合產物，配合層狀孔隙結構，確保了高達 96.2% 的太陽反射率，而含有鋁土礦和硫化物功能基團的原材料則利用其固有的中紅外發射率達到 96%。
經過廣泛的性能測試，研究團隊確認了該水泥在抗壓、抗彎、耐磨和粘附力方面的高機械穩定性，以及其防水性、適應複雜形狀的塑性和整體設計的多樣性。該材料的成本效益和可擴展的製造流程使其在嚴苛環境下的應用具有無與倫比的優勢，適合用於塗層、結構性屋頂和牆體等領域。
研究的第一作者郭璐表示，將這種冷卻水泥應用於城市建築中，可能會帶來顯著的能源節省，並成為應對氣候變化的重要轉折點。他強調，這項創新將傳統的重型、蓄熱水泥轉變為一種具備太陽熱反射和發射能力的環保材料。團隊還在實際建築的屋頂上測量了超冷水泥的實時性能。在下午 1 點至 2 點之間，當周圍氣溫達到 101.1°F（約 38.4°C）時，這種超冷水泥的溫度低於周圍環境 9.72°F（約 5.4°C），而傳統水泥的溫度則上升至 59°F，顯示出顯著的對比。
