作者:史全等 来源:《纳微快报》 发布时间:2023/2/14 17:00:17
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大连化物所等开发出高性能相变纤维织物

 

大连化物所等开发出高性能相变纤维织物

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员史全团队、吴忠帅团队和澳大利亚迪肯大学教授陈英团队合作,在柔性纤维型相变材料研究方面取得进展。合作团队通过湿法纺丝和真空浸渍制备了柔性石墨烯—氮化硼纤维基的相变无纺布,并将其用于可穿戴人体热管理器件中。该复合相变无纺布具有优异的柔韧性、储热能力、透气性能,为智能可穿戴管理器件的研究提供了新思路。

相变储能材料能够在相对恒定的温度下吸收和释放大量相变潜热,可作为热能储存和温度控制介质应用于人体热管理领域。然而,传统相变材料固有的液态易泄漏、透气性差以及固态刚性等特点,使相变储能材料很难应用于可穿戴智能热管理器件中。

在构筑柔性可穿戴型热能存储控温器件工作中,史全团队曾开发出多种制备方法,如化学合成制备本征柔性固—固相变膜(Energy Storage Mater.,2021)和刮涂复合法制备石墨烯基柔性相变膜(Chem. Eng. J.,2021)等。该工作中,为了进一步提升相变器件的透气性能和储能密度,在之前研究基础上,史全团队结合吴忠帅团队的石墨烯三维多孔组装体制备技术(ACS Nano, 2020;ACS Nano,2019;Nano Energy,2019;Energy Storage Mater.,2019;J. Am. Chem. Soc.,2012),以及利用陈英团队在氮化硼纳米片制备领域(Sci. Rep.,2016;Nat. Commun., 2015)的独特优势,提出了一种通过湿法纺丝方法制备高焓柔性相变无纺布的通用策略。该相变无纺布表现出206.0 J g-1的高焓值、优异的热稳定性、1000次循环后焓值保持率仍达到97.6%的热循环能力,以及超高的水蒸气透过率,优于当前已报道的相变材料薄膜和纤维。此外,该相变无纺布可与口罩复合应用于人体可穿戴热管理系统,使人体保持在舒适的温度范围内,展现出可应用于人体可穿戴热管理领域的潜力,为可穿戴智能织物的开发提供了新方向。

相关研究成果以A Thermoregulatory Flexible Phase Change Nonwoven for All-Season High-Efficiency Wearable Thermal Management为题于近日发表在《纳微快报》(Nano-Micro Letters)上。研究工作得到国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(来源:中国科学院大连化学物理研究所)

相关论文信息:https://doi.org/10.1007/s40820-022-00991-6

 

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