在-20℃的嚴寒中,只需光照12秒,衣物表面溫度就能迅速躍升至40℃;即使反復洗滌摩擦,儲熱性能依然穩定;甚至能實現精準控溫,用于局部熱敷理療……這些過去依賴復雜電子設備才能實現的“智能保暖”功能,未來可能僅需一塊織物就能輕松完成。
近日,天津大學封偉教授團隊受鹽堿地植物“吸鹽-泌鹽”機制啟發,成功研發出一種兼具高效光熱轉換與優異力學性能的分子太陽能熱(MOST)織物。該研究成果發表于材料學頂尖期刊《Advanced Materials》(《先進材料》),為下一代可穿戴熱管理技術開辟了全新路徑。
該仿生熱織物設計示意圖。天津大學供圖
如何讓MOST織物的力學及熱管理性能協同提升,一直是個人熱管理領域的核心難題。目前報道的MOST織物往往面臨優異光熱性能與力學性能不可兼得的問題,開發“高效光熱+可靠耐用”的熱管理織物,對節能減排、提升醫療理療便捷性具有重要意義。
研究團隊從鹽堿地植物“中亞濱藜”中汲取靈感,讓織物同時實現了光熱性能與力學性能的協同提升,打破“二者不可兼得”的織物性能困局。
實驗顯示,這種新型織物表現出優異的熱管理能力:在420nm藍光照射下,70秒內升溫25.5℃,即使在-20℃的低溫模擬日光中,50秒也可升溫21.2℃。更難得的是,該織物具備極強的耐用性,經過50次摩擦、500次拉伸彎曲,甚至72小時連續洗滌后,光熱性能保留率仍超90%,成功克服了傳統MOST材料易脫落、壽命短的問題。
此外,該織物還能通過調節光照強度精準控制釋熱溫度,既可用于日常保暖,也可作為便攜理療載體,為關節炎等患者提供局部熱敷。
“這項研究的核心,是將自然界生物的自適應機制轉化為材料的性能調控策略。”封偉教授表示,這一仿生設計不僅為MOST織物的大規模制備提供了新方法,更實現了熱管理織物的性能突破。未來可廣泛應用于智能服裝、醫療理療器械、戶外防護裝備等領域,推動個人熱管理從“依賴外部供能”向“高效利用太陽能”轉型升級。(完)
(原標題:天津大學團隊研發仿生光熱織物實現“秒速升溫”與“穩定耐用”)
本文鏈接:天津大學團隊研發仿生光熱織物實現“秒速升溫”http://www.sq15.cn/show-11-26942-0.html
聲明:本網站為非營利性網站,本網頁內容由互聯網博主自發貢獻,不代表本站觀點,本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅,請大家謹防詐騙!若有侵權等問題請及時與本網聯系,我們將在第一時間刪除處理。
上一篇: 武宇明出任河北醫科大學校長
下一篇: 訂錯小鼠飼料,卻意外找到研究突破口