一件衣服如何做到冬暖夏凉扛过四季?科学家制成一种新型织物可以实现!

想象一下,一件衣服可以适应不断变化的天气条件,在午间炎热时保持穿着者凉爽,但在傍晚暴风雨来袭时保持温暖。除了在户外穿着外,还可以在室内穿着,大大减少了对衣物的需求。

现在,研究人员在ACS Applied Materials&Interfaces上进行了报道,他们制成了一种结实、舒适的织物,可以加热和冷却皮肤,而无需消耗能量。

微结构纤维(左)包含孔(右),这些孔可以填充有吸收和释放热能的相变材料。图片提供:ACS Applied Materials&Interfaces 2020,DOI:10.1021 / acsami.0c02300

可以温暖或冷却穿着者的“智能纺织品”并不是什么新鲜事物,但是通常,同一织物不能同时实现这两种功能,这些纺织品也有其他缺点,它们可能笨重、脆弱且昂贵。

陶光明及其同事希望开发一种更实用的纺织品用于个人热量管理,以克服所有这些限制。

  • 研究人员将真丝和壳聚糖(一种来自贝类坚硬的外部骨架的材料)冷冻纺成具有多孔微结构的有色纤维。
  • 他们用聚乙二醇(PEG)填充毛孔,聚乙二醇是吸收和释放热能的相变聚合物。
  • 然后,他们用聚二甲基硅氧烷涂覆线,以防止液体PEG泄漏,所得的纤维是坚固的,柔性的和疏水的。
  • 为了测试纤维,研究人员将它们编织成一块布,然后放入聚酯手套中。
  • 当戴着手套的人将手放在热室(122°F)中时,固体PEG从环境中吸收热量,融化成液体并冷却贴剂下的皮肤。
  • 然后,当戴手套的手移至冷的(50°F)室时,PEG固化,释放出加热和温暖皮肤。

这种织物的制造工艺与现有的纺织工业兼容,并且可以扩大规模以进行大规模生产。

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