热整流效应作为一种能够实现热量定向调控的热管理技术，为提高能源使用效率提供了一种潜在的解决方案。到目前为止，许多学者已经使用多种设计和多尺度制造了用于热量回收的热整流不对称结构。但仍然存在一些不足，比如纳米制造技术的复杂性和高成本阻碍了纳米级制备不对称结构的发展，相变材料的结构复合受限于相变温度范围和泄漏风险的限制等。而由Janus颗粒（JPs）制备的具有优异稳定性的乳液，为制造不对称多孔结构开辟了新的可能性。

清华大学化学工程系联合中国科学院工程热物理研究所储能研发中心，通过JPs乳液及其逐层浇注和聚合手段，开发了一种制造具有增强热整流性能的不对称多孔复合材料的方法。实验及模拟结果表明，制备的多孔复合材料（JAPCs）具有明显的不对称结构。采用不同孔隙大小和孔隙率可有效调控JAPCs的不对称性及其热整流效应，并实现了最大38%的高热整流系数。在小尺度房屋模型应用上JAPCs表现出优异的热量调节性能，这种低成本规模化制备方法有助于推进热整流材料的实际应用。相关论文以“Janus particles stabilized asymmetric porous composites for thermal rectification”为题发表在Nature Communications上。清华大学化学工程系博士生蒋超和工程热物理研究所储能研发中心杨啸为该论文的共同第一作者，郑兴华研究员和梁福鑫副教授为共同通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-60792-4。

图（a）典型的JAPC-7503/7520样品；（b）JAPCs 横截面的 SEM 图像；（c）使用红外成像仪器监测 JAPC-7503/7520两向表面温度；（d）通过 micro-CT 重建的多孔骨架结构内部热传递的模拟结果；（e）模拟加热开始1 s后，多孔骨架结构内部沿热传导轴方向的正反向温度分布；（f）类似于电子二极管的 JAPCs热整流示意图；（g）不同双层乳液JAPCs的 SEM 图像；（h）不同孔隙率对比的 JAPCs热整流性能；（i）JAPCs与先前研究中宏观材料的热整流性能比较；（j）JAPCs 在房屋表面昼夜之间热传递行为的演示。