在热管理、能量转换、红外成像和信息加密等关键领域中，对热辐射调控技术的掌握至关重要。例如，在建筑物与人体环境交互时，通过动态调节其与周围环境间的辐射热交换，能够实现无需外部能源输入的被动冷却或加热功能。然而，传统材料的光谱特性固定，难以适应复杂多变的环境条件。
    近期，香港科技大学黄宝陵教授与浙江大学百人计划研究员李洋（共同通讯）在国际权威期刊《Advanced Materials》上发表了一篇突破性文章，题为“Stepless IR Chromism in Ti3C2Tx MXene Tuned by Interlayer Water Molecules”。研究首次揭示了二维Ti3C2Tx MXene材料在水分子脱附/吸附作用下，其红外发射率可在12%至68%之间进行无级连续调控（图1、图2所示）。这一调控机制基于Drude模型和菲涅耳方程计算得到的结果与实验数据高度吻合。
    通过改变Ti3C2Tx层间水分子的数量，研究人员成功实现了电子性质和复介电常数在红外频段的调整，从而开发出一种新型动态热辐射调控策略。为了进一步提升该策略的循环性能，他们将纤维素纳米纤维插入Ti3C2Tx层间，显著增强了材料的稳定性（图4所示）。
    研究团队还展示了这种智能材料在实际应用中的潜力，设计出一款能够响应汗液及环境温度变化的自适应纺织品。当人体代谢率增加或环境温度升高导致排汗时，纺织品的红外发射率可由约30%提升至约80%，增强人体向周围环境的辐射散热，从而达到个人降温的效果；而在干燥寒冷环境中，则会抑制辐射散热以保持体温（图5所示）。
    这项研究成果不仅为热管理领域的个人穿戴设备提供了新的解决方案，而且预示着在未来更多需要自适应红外发射率调节的应用场景中，如红外伪装和防伪技术，Ti3C2Tx MXene材料及其调控机制将大有作为。