近年來,全球極端氣候出現(xiàn)頻率逐年上升,嚴重影響人類正常生活。被動輻射熱管理是一種新興的控溫技術(shù),通過調(diào)節(jié)大氣窗口(8-13μm)波段的熱輻射實現(xiàn)熱調(diào)控,該技術(shù)在人體熱管理方面具有應(yīng)用潛力。然而,當前輻射控溫織物存在功能單一和控溫性能差等問題,無法滿足極端環(huán)境下的人體熱濕管理需要,因此,有必要設(shè)計一種具有多模式的控溫織物用于極端冷熱環(huán)境下人體熱濕管理。
近日,東南大學趙東亮教授課題組提出了具有增強隔熱、調(diào)控輻射換熱和促進蒸發(fā)散熱功能于一體的設(shè)計策略,開發(fā)了一種分級多孔納米纖維織物并應(yīng)用于極端環(huán)境下人體熱濕管理。該織物主要由輻射冷卻層、隔熱層和輻射加熱層按需構(gòu)建而成。通過引入具有低熱導率的氣凝膠膜顯著增強了織物的隔熱性能,同時,通過結(jié)合高效隔熱和調(diào)控輻射換熱分別提高了極熱和寒冷環(huán)境下的冷卻和保溫性能。戶外實驗結(jié)果表明該織物的冷卻和保溫性能均優(yōu)于文獻報道的代表性織物。此外,該織物還具有優(yōu)異的透濕性、透氣性、定向排汗和自清潔性能,使其在極熱和極冷環(huán)境下的人體熱濕管理方面具有良好的潛在應(yīng)用前景。
圖4. 自清潔和定向排汗性能:(a)強酸、中性和強堿條件下PVB和PVB?PDMS層的接觸角;(b)利用灰塵對PVB?PDMS層進行自潔測試;(c)織物的吸汗性能測試,示意圖(左)和棉布和HNF織物吸汗測試 (右);(d)反重力定向排汗,汗水接觸角隨時間的變化。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c05460
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