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南京大学朱斌、朱嘉团队等 Nat. Commun.: 红外高透尼龙织物助力人体热舒适管理

南京大学朱斌、朱嘉团队等 Nat. Commun.: 红外高透尼龙织物助力人体热舒适管理 高分子科技
2025-03-13
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导读:基于传统纺织材料尼龙6(PA6)的红外透射型织物用于实现人体的高效散热...
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红外透射型(7-14μm)织物,因其能够无阻碍地实现人体与环境之间的辐射热交换过程,比传统高发射型织物更有利于实现人体的散热,以满足人体对热舒适的需求。然而,考虑到织物材料的结构中存在本征的分子键振动吸收,且大多集中在红外区域,因此红外透射型织物被限制在极少数具有简单分子链结构的材料中。对此,如何打破材料的限制,实现透射型织物材料的多元化并推动其走向实际应用,是非常迫切且充满挑战的。

图1 :红外高透PA6织物的设计与制备


近日,南京大学朱斌、朱嘉团队联合武汉纺织大学张骞、徐卫林院士团队,提出了一种基于传统纺织材料尼龙6(PA6)的红外透射型织物用于实现人体的高效散热。该工作中,研究团队利用一种高度牵伸并伴随溶剂快速挥发的工艺,通过诱导PA6分子链重排,实现了对分子链构型以及晶型的调控,并获得具有更低振动强度模式的γ相PA6,该过程最大程度降低了分子键振动对红外吸收率的影响。同时,该工艺将纤维尺寸控制在纳米尺度,弱化了纤维与光之间的相互作用,进一步降低了材料整体的红外反射率以增加透射倾向。最终,该工艺制备得到的具有高红外透射率的PA6织物,相较于传统红外发射型尼龙或棉织物,能够实现2-3℃的降温优势,有效降低了夏季人们对空调的依赖并显著提高空调的设定温度,普遍实现接近20%的能耗节约。


图2 红外高透PA6织物的结构与表征


相关工作以“An infrared-transparent textile with high drawing processed Nylon 6 nanofibers”为题,于2025年2月27日发表在《Nature Communications》期刊。南京大学现代工学院朱斌副教授、朱嘉教授与武汉纺织大学张骞副教授为论文通讯作者,该院2023级博士生陈子鹏、武汉纺织大学张骞副教授,陕西科技大学丁利苹副教授为论文共同第一作者,武汉纺织大学徐卫林院士对该工作做了悉心指导,南京大学能源与资源学院吕光鑫助理教授,苏州实验室先进材料研究部丁峰教授,中科院长春光机所李炜研究员,刘天际副研究员等亦为该工作提供重要贡献。该工作得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等项目的资助,同时得到了固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心,关键地球材料循环前沿科学中心,武汉纺织大学纺织新材料与先进加工国家重点实验室等单位的支持。


原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41467-025-57366-9


来源:天下为工


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