转自 洞见热管理
来源 | ACS Applied Materials&Interfaces
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背景介绍
适宜的热环境是居住区和工作空间的基本要求。现有数据显示，建筑行业占中国能源消耗的37.6%，其中近60%的能源消耗用于供暖。此外，主要用于室内环境的供暖、通风和空调系统对于室外应用并不实用或具有成本效益。解决这一问题的有效方法是局部温度调节。随着节能意识和健康生活方式的增强，人们对服装产品的需求也发生了变化近年来，具有智能温度调节功能的防水透湿服装的开发受到了相当大的研究关注。目前，市售的防水、透湿和温度调节织物主要包括聚四氟乙烯织物、聚氨酯涂层织物和密织织物。然而，这些织物的热管理能力有限，只能被动地调节温度，只有在身体产生大量需要冷却的热量时才能发挥作用。此外，这些织物缺乏双向主动温度调节能力，这使得在不同环境中为个人提供舒适的衣服变得具有挑战性。
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成果掠影
近日，东华大学赵存屹、斯阳团队针对在没有能量供应的情况下使用热调节材料保持亚环境代谢温度的同时实现最佳穿着舒适性问题取得最新进展。该文提供了一种简单可靠的方法来生产由热塑性聚氨酯和相变胶囊（PCC）颗粒制成的具有高透湿性和热舒适性的相变超织物。该方法巧妙地将喷雾形成的PCC颗粒结合成三维纳米纤维聚集体，通过同时进行湿度辅助电喷涂和静电纺丝工艺，一步形成稳定的自纠缠网络结构。此外，该超织物具有优异的耐水性和超疏水性，这是由于PCC颗粒和纳米纤维的结合，形成了类似于荷叶表面的微孔/纳米孔结构。结果表明，该相变超织物具有主动和被动的热控制性能，即使经过100次热循环，其水蒸气透过率为13.1 kg/m2d，相变焓为115.05 J/g。此外，它还具有优异的防水性能，其水接触角为158.7°，可承受87 kPa的高静水压力。此外，该织物具有良好的力学性能，抗拉强度达到10.5 MPa。研究成果以““Phase-Changeable Metafabric Enables Dynamic Subambient Humidity and Thermal Regulation”为题发表在《ACS Applied Materials&Interfaces》期刊。
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图文导读
图1.织物的制备工艺及作用机理。
图3.超织物的防水性能、透湿性能和机械性能。
图4. 超织物的温度调节性能。
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