
據央視網報道,天津大學封偉教授團隊受鹽堿地植物“吸鹽-泌鹽”機制啟發,成功研發出一種兼具高效光熱轉換與優異力學性能的分子太陽能熱(MOST)織物,該材料在-20℃的嚴寒中,只需光照 12 秒,衣物表面溫度就能迅速躍升至 40℃;即使反復洗滌摩擦,儲熱性能依然穩定;還可實現精準控溫,用于局部熱敷理療。
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據悉,以往的 MOST 織物一般面臨優異光熱性能與力學性能不可兼得的問題,對此,研究團隊從鹽堿地植物“中亞濱藜”中汲取靈感。這種耐鹽植物能通過“溶脹吸收鹽分-去溶脹泌鹽結晶”的動態循環適應極端環境,其“溶劑介導-溶質輸運-可控結晶”的生物機制,為解決 MOST 材料與織物的界面適配難題提供了靈感。
團隊把由熱塑性聚氨酯制成的中空氣凝膠纖維作為基材,將其浸泡在特殊的偶氮苯 / 氯仿溶液中“腌漬”,纖維先充分吸收溶液而膨脹,隨后在干燥時,偶氮苯分子會從內部被擠出,并在纖維表面形成一層均勻、致密的晶體“外衣”—— 偶氮苯單晶層。這不僅讓纖維內部的分子結構更緊密,也讓它獲得了獨特的光學特性和力學性能。
實驗顯示,這種新型織物表現出優異的熱管理能力。在 420nm 藍光照射下,70 秒內升溫 25.5℃,即使在-20℃的低溫模擬日光中,50 秒也可升溫 21.2℃。更難得的是,該織物具備極強的耐用性,經過 50 次摩擦、500 次拉伸彎曲,甚至 72 小時連續洗滌后,光熱性能保留率仍超 90%,成功克服了傳統 MOST 材料易脫落、壽命短的問題。
此外,該織物還能通過調節光照強度精準控制釋熱溫度,既可用于日常保暖,也可作為便攜理療載體,為關節炎等患者提供局部熱敷。未來可廣泛應用于智能服裝、醫療理療器械、戶外防護裝備等領域。
天津大學封偉教授團隊的這項創新成果意義重大。隨著該MOST織物應用前景愈發廣闊,其他企業也應從中汲取經驗,強化自身知識產權保護意識,提前規劃專利布局,防范侵權風險,為技術創新與產業可持續發展保駕護航。
來源:央視網、IT之家等
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