新型纳米织物，穿上体感温度可降低8℃
文章来源：OFweek新材料网 更新时间：2021-11-15 13:54:37
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文｜陈根 在人们日常的生产生活中，调节到舒适的环境温度往往需要消耗大量的能量，而降低能源消耗是可持续发展的关键。目前，大量的工作都在致力于开发被动的个人热管理技术，即在不消耗任何能量的情况下使人体降温。 此前，索尼推出过一款小型便携式空调Reon Pocket。该设备重86g，贴在脖子下方，可以制冷或加热，从而为用户带来降温和升温的效果。按照官方说法，Reon Pocket可以将人体的体感温度下降13℃或上升 8．3℃ 。但是该设备续航能力差，且真正到了室外使用时，制冷和制热效果并不明显。 蚕丝是由蛾毛虫生产的一种天然蛋白质织物，以其光滑的外观和对皮肤的凉爽舒适而闻名。近来人们认识到，丝的光学特性源于其分层微结构，这可能是探索日间辐射冷却的一个具有前景的支点。 近日，南京大学教授合作斯坦福大学教授，通过分子键合设计和可扩展的偶联剂辅助浸渍镀膜方法进行丝绸的纳米加工，在不影响其穿着和舒适性的情况下，实现了纳米处理真丝的亚环境日间辐射冷却。
天然丝绸由于其蛋白质成分，在紫外线（UV）区显示出高吸收率。然而，紫外线区蛋白质的固有吸收阻碍了天然丝在阳光下达到净冷却。于是，研究人员通过分子键合设计和可扩展偶联试剂辅助浸涂方法探索了丝的纳米加工。 在不影响丝绸其他性能的情况下，研究人员选择了钛酸四丁酯（TT）作为偶联剂，将Al2O3颗粒与丝绸连接起来，并将Al2O3颗粒附着在丝绸上。结果发现，TT能与Al2O3表面的羟基形成氢键，减少Al2O3颗粒的团聚。同时，通过这种分子键设计策略，Al2O3颗粒与丝绸之间形成了强键和良好的粘附性。 测试中，在阳光的直接照射下（峰值太阳辐照度＞900 W m－2），研究人员观察到独立纳米加工丝的温度比环境温度低～3．5℃（环境温度为～35℃）。此外，与天然丝相比，纳米丝涂层的模拟皮肤的温度降低了8℃。 值得一提的是，这种纳米加工丝对温度的调节不影响其耐磨性和舒适性。未来，可通过纳米加工技术裁剪天然织物，开创可调节温度材料的新途径。 |
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