Advanced Materials :透气双模式仿皮纳米纺织品,可实现高效的日间辐射冷却和加热
当前市面上的大多数热管理材料功能单一,温度调节范围较窄,且缺乏透气性、柔软性和可拉伸性,导致穿着体验不佳且应用场景有限。
2024年6月19日,期刊Advanced Materials报道了先丰客户东华大学王先锋教授团队通过一步静电纺丝技术成功开发了一种透气、柔软、可拉伸的双模纳米纺织品 (LNT),该LNT具有Janus结构,可用于高效的被动辐射冷却和加热。
LNT由基于PU基纤维的加热层和冷却层组成,不同的两层构建了不对称的皱纹结构和Janus润湿性以及两侧的皮革纹理。LNT的冷却侧具有由焊接纤维网络构建的皮肤状褶皱结构,可实现高达94.8%的太阳反射率和95.0%的红外发射率,与裸露皮肤和白棉相比,冷却效果分别为22.0°C和16.9°C。
此外,在炎热的天气里,冷却和排汗特性的结合将在身体和衣服之间创造一个凉爽干燥的微环境。当LNT被翻转时,加热侧呈现牛皮状褶皱结构,太阳吸收率为95.3%,具有光热效应,与裸皮和黑棉相比,皮肤温度分别升高22.1℃和11.4℃。此外,LNT表现出良好的穿着性能,包括透气性,柔软性和拉伸性。
这项工作为实际应用中的双模热管理提供了可扩展的设计,为可持续智能服装的发展开辟了更多的可能性。
文中使用的先丰产品:导电炭黑,产品编号:XFI15
文献名称:Breathable Dual-Mode Leather-Like Nanotextile for Efficient Daytime Radiative Cooling and Heating
链接:DOI: 10.1002/adma.202403223
产品推荐
导电炭黑
XFI15
平均粒径:30-45nm
比表面积:~125m2/g
Joule:基于方波温度的主动柔性阵列超快热伪装
2025年5月17日,期刊Joule报道了先丰客户南开大学马儒军教授课题组设计了一种基于方波温度的主动柔性矩阵超快热伪装装置,通过逐层制备的工艺,将能够对电压变化瞬间响应产生温度变化的电卡效应功能层与能够维持稳定温度的焦耳加热功能层相结合,通过电压的协同控制,实现了热伪装装置温度的类方波信号变化。
这种热伪装装置的温度变化速率最高可达3.8×10−3s/K,比仅施加焦耳热的温度变化速率快三个数量级。研究发现,这种热伪装器件具有良好的频率稳定性(在0.05Hz-1Hz进行工作时可以保持性能的基本稳定),良好的温度稳定性(在环境温度25-45℃可以保持性能基本稳定)以及良好的循环稳定性(在0.1的Hz的工作频率下进行>2h的持续工作)。通过将多个单元器件集成在PET基底上可以实现阵列化设计以及各单元独立智能控制,展示了其有实现阵列化伪装或红外信号传递的潜力。
基于超快伪装器件的基本性能和结构特点,研究人员制备了可见光-红外波段伪装“皮肤”。通过将热致变色材料制备于热伪装器件表面,可以实现温度和表面颜色的瞬间变化的可见光-红外波段伪装单元的制备。
进一步的,将其制备成1×3cm有效区域,并分布三种不同颜色热致变色区域的柔性伪装“皮肤”,覆盖到手部进行实际效果测试,其温度和颜色可以实现瞬间变化,有实现人体瞬时可见光-红外波段伪装的应用前景。
文中使用的先丰产品:超高纯单壁碳纳米管,产品编号XFS16
文献名称:Flexible active pixel-matrix ultrafast thermal camouflage using square-wave temperature
DOI:10.1016/j.joule.2024.04.014
产品推荐
超高纯单壁碳纳米管
XFS16-1
纯度>99%
直径:1-2nm
长度:10-30μm
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