第一情报 ---材料工业

具有自调节红外发射率的复合织物

供稿人:吴春莹  供稿时间:2019-3-6   关键字:自调节红外发射率  织物  碳纳米管  专利  

最近,美国马里兰大学的研究人员研制了一种根据环境动态控制红外辐射的复合织物,能够自动调节通过它的热量。在温暖和潮湿的条件下,例如贴近出汗体时,织物允许热量通过;当环境变得更为凉爽和干燥时,织物会减少热量逸出。因此,可以让织物的使用者保持在温度/湿度舒适区。2019年2月8日发布的《科学》杂志报道了相关的研究进展。

Scientists develop first fabric to automatically cool or insulate depending on conditions

研究人员用涂覆轻质碳基导电金属(碳纳米管)的三乙酸酯-纤维素双压电晶片纤维制作了这种复合织物。在炎热、潮湿的条件下,纱线基于热量和湿度而膨胀和塌陷,更为紧密结合并激活涂层,通过改变涂层中碳纳米管之间的电磁耦合来调节红外发射率。他们将这种行为称为红外辐射的“门控(gating)”,作为一个可调百叶窗来传输或阻挡热量。

经检索,发现马里兰大学已于2016年5月就该项研究成果提出了美国专利申请US2016376747A1。文件中揭示了该复合织物的纤维根据施加的温度而膨胀/收缩或根据湿度改变纤维形状以影响光学纳米结构之间间隔的环境响应机制。当前,该项专利处于申请公开阶段。下图显示该织物的工作原理。

尽管在这种复合织物实现商业化之前还需要完成更多的工作,但据研究人员介绍,用于基础纤维的材料易于获得,并且在标准染色过程中可以很容易地添加碳涂层。可以预见,将此门控效应用于纺织品开发具有广阔的发展前景。

 

相关链接

1.     Scientists develop first fabric to automatically cool or insulate depending on conditions. https://phys.org/news/2019-02-scientists-fabric-automatically-cool-insulate.html.

2.     Dynamic gating of infrared radiation in a textile. http://science.sciencemag.org/content/363/6427/619.

3.     University of Maryland. Composite materials with self-regulated infrared emissivity and environment responsive fibers. US2016376747A1.

 

 


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