新华社记者 张建新 栗雅婷
于-20℃的寒冷中,只需光照12秒,衣物外貌温度就能迅速跃升至40℃;纵然重复洗涤磨擦,储热机能依然不变;还有可实现精准控温,用在局部热敷理疗……这些已往依靠繁杂电子装备才能实现的“智能保暖”功效,将来可能仅需一块织物就能轻松实现。
近日,天津年夜学封伟传授团队受盐碱地植物“吸盐-泌盐”机制开导,乐成研发出一种兼具高效光热转换与优秀力学机能的份子太阳能热(MOST)织物。该研究结果发表在质料学期刊《进步前辈质料》(Advanced Materials),为下一代可穿着热治理技能斥地了全新路径。
据悉,以往的MOST织物一般面对优秀光热机能与力学机能不成兼患上的问题,开发“高效光热+靠得住耐用”的热治理织物,对于节能减排、晋升医疗理疗便捷性具备主要意义。

研究团队从盐碱地植物“中亚滨藜”中罗致灵感。这类耐盐植物能经由过程“溶胀接收盐分-去溶胀泌盐结晶”的动态轮回顺应极度情况,其“溶剂介导-溶质输运-可控结晶”的生物机制,为解决MOST质料与织物的界面适配难题提供了灵感。
团队把由热塑性聚氨酯制成的中空气凝胶纤维作为基材,将其浸泡于非凡的偶氮苯/氯仿溶液中“腌渍”,纤维先充实接收溶液而膨胀,随后于干燥时,偶氮苯份子会从内部被挤出,并于纤维外貌形成一层匀称、致密的晶体“外套”——偶氮苯单晶层。这不仅让纤维内部的份子布局更慎密,也让它得到了怪异的光学特征及力学机能。
试验显示,这类新型织物体现出优秀的热治理能力。于420nm蓝光照射下,70秒内升温25.5℃,纵然于-20℃的低温模仿日光中,50秒也可升温21.2℃。更可贵的是,该织物具有极强的耐用性,颠末50次磨擦、500次拉伸弯曲,甚至72小时持续洗涤后,光热机能保留率仍超90%,乐成降服了传统MOST质料易脱落、寿命短的问题。
此外,该织物还有能经由过程调治光照强度精准节制释热温度,既可用在一样平常保暖,也可作为便携理疗载体,为枢纽关头炎等患者提供局部热敷。
“这项研究的焦点,是将天然界生物的自顺应机制转化为质料的机能调控计谋。”封伟暗示,这一仿生设计不仅为MOST织物的年夜范围制备提供了新要领,更实现了热治理织物的机能冲破。将来可广泛运用在智能服装、医疗理疗器械、户外防护设备等范畴,鞭策小我私家热治理从“依靠外部供能”向“高效使用太阳能”转型进级。
-XPJ(中国大陆)