农膜技术取得突破 为设施农业提质增效提供新路径

近日，一种基于新材料的光热协同智控农膜系统在设施农业领域完成规模化落地应用。该系统集光能转化、恒温储能、智能管控于一体，旨在解决冬春大棚生产中长期存在的低温难控、能耗偏高、作物稳产困难等共性技术难题。

突破传统农膜单一功能，实现光谱分波段精准调控

传统温室覆盖材料难以兼顾透光与保温，农户往往依赖电热、燃煤等辅助加温方式，能耗高且不符合低碳农业要求。该技术利用MXene等二维光热材料的本征光谱选择性吸收特性，构建了对太阳全光谱的分波段精准调控机制。

在紫外波段，农膜实现高效吸收，将紫外光子能量直接转化为热能，阻隔紫外伤害的同时变“有害光”为热源。在可见光波段，农膜保持高透过率，确保作物光合有效辐射不受影响。在近红外波段，采用“双向转化”策略——部分近红外光透过农膜进入温室，经地面、作物及设施的光热效应转化为热能；另一部分被膜层吸收并转化为热能，共同贡献于棚内总体增温。

构建AI与可控热开关结合的智能热管理系统

针对传统温室土壤储热方式单一、热量被动存储且无法按需调度的问题，该技术配套构建了一套由多维环境传感器、AI决策模型及新型铝基弯曲导热结构组成的智能热管理系统。

铝基导热通道采用空间弯曲走向，区别于常规垂直插入式导热棒。这种弯曲构型使热量在向下传导的同时向四周扩散，避免局部过热或热量集中于单一垂向路径。在浅层、中层、深层分别设有散热释放点，形成“点—层”结合的储热网络。

沿深度方向设置三级可控热开关阀门，分别对应浅层根系活动层、中层缓冲储热层和深层长效储热层。通过阀门开闭，系统可精准控制热量向不同深度层的输送与储存，实现热量的定向调度。

技术应用前景广阔

该技术在不依赖高成本辅助加热的前提下，显著提升了冬季大棚的夜间保温能力，降低了农业生产能耗，同时优化了作物生长环境。智能化管理模式有效缓解农村用工紧缺问题，依托清洁能源供暖，助力设施农业向绿色、低碳、智能化方向升级。

业内专家表示，光热协同智控农膜打通了前沿新材料与现代农业的融合通道，以低成本、高收益的技术优势解决了传统大棚诸多痛点，在北方设施果蔬产区具备广泛的复制推广潜力。

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