近期，南京大学和华中科技大学的研究团队利用亚硫酸钙（CaSO3）的高红外发射率，利用CaSO3纳米颗粒对PLA纤维膜单面修饰，不仅提高了其单面太阳反射率和红外发射率，而且改善了单面润湿性，使不对称润湿性Janus膜具有定向传输汗液的能力，实现了无机纳米增强辐射制冷与汗液定向蒸发制冷有效结合，在干燥、湿润的状态下均表现出卓越的制冷效果。
Janus纤维膜的结构设计中，PLA-JFM的亲水层朝外，疏水层与皮肤接触，这种亲水-疏水形成的梯度结构有助于汗液从皮肤快速转移到外表面层，从而加速汗液的蒸发散热。此外，PLA-JFM膜中纳米纤维形成的三维多孔结构和纳米颗粒提高了太阳光的反射率，减少了太阳光能量的吸收；同时，CaSO3的高红外发射率可将热量辐射到寒冷的外太空。
CaSO3颗粒在PLA纤维上的原位生长，使薄膜表面从超疏水性变为超亲水性，PLA-JFM在20s内达到吸水饱和，吸水率高达708%，而棉布大约10s内达到吸水饱和，吸水率约285%。
纯PLA薄膜的太阳反射率为91.3%，原位生长CaSO3颗粒后，共振散射的增强使CaSO3/PLA的太阳反射率达到了96.6%。而且，CaSO3/PLA在8~13μm范围内的红外发射率达到96.1%，远高于纯PLA（仅83.3%）。
在干燥状态下，随机交错超细长纳米纤维的微观结构导致可见光的强烈散射。相比之下，当折射率匹配的液体将纤维膜表面润湿之后，空气-聚合物界面处的散射会显著减少。因此，穿过PLA-JFM的亲水性表面层的太阳光在下面的疏水层中重新散射。PLA-JFM双层结构在吸水后的湿态制冷优势明显，即使在潮湿的条件下也能保持高太阳光反射率和低透射率。
具有Janus润湿性的PLA-JFM实现了定向水传输：当水滴接触到疏水性PLA层，会逐渐渗透到下层并继续扩散直至完全转移；而当水接触到亲水性CaSO3/PLA层时只扩散穿过亲水层，不会穿透下层。因此，在实际应用中，疏水层作为和皮肤接触的底层，可吸收过多的汗液并促进其快速蒸发。此外，PLA-JFM的水分蒸发量显著超过了传统棉布，在实际应用中能够使皮肤迅速干燥。
PLA-JFM在干燥和潮湿条件下始终显示出有效的降温效果。在晴朗和多云天气下，其均实现了低于环境温度的日间辐射冷却，对不同的天气条件具有强适应性。在干燥和湿润状态下，PLA-JFM的温度与传统棉布相比分别降低了7.5和2.1°C，表现出优异的被动制冷效果。
在户外环境中，PLA-JFM会向外部辐射更多的能量，并且潮湿的PLA-JFM在水分转移后可快速干燥，保持了皮肤的舒适性。PLA-JFM具有良好的透湿性，是传统棉布的1.33倍；其在320~400nm的紫外线反射率是棉布的2倍多，能更有效阻挡紫外线辐射。
该工作研制的Janus双面膜材料在人体温度-湿度有效管理方面极具应用潜力，相关成果以“Advanced Janus Membrane with Directional Sweat Transport and Integrated Passive Cooling for Personal Thermal and Moisture Management”为题发表在Advanced Fiber Materials上。
