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无缘降温:二氧化钛再被开发用于制备新型面料
2021年07月13日 发布 分类:技术前沿 点击量:179
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二氧化钛材料用于防晒已不新鲜,化妆品、涂料、服装面料等相关领域的技术开发成果层出不穷。7月8日,Science发布了由中国华中科技大、浙江大学等科研机构研究团队的最新成果,他们的一项包括利用纳米二氧化钛与合成纤维等制备的“超构织物”不仅可以防晒,而且可以无源降温。

论文地址:DOI: 10.1126/science.abi5484

测试者穿着棉布(左)和新型面料(右)在阳光下直射1小时

红外图像可明显看出降温效果

这是一种看起来像日常T恤的面料,但可以让身体冷却近5℃。研究称,这项技术,如果大规模生产,可以帮助世界各地的人保护自己免受伤害气候变化引起的气温上升。

2017年,斯坦福大学(Stanford University)的崔屹团队设计了一种可以让人体皮肤中红外辐射(MIR)直接穿过的纤维,将佩戴者冷却约3℃,但要制备为面料,织物必须非常薄,只有45微米,大约是一件轻薄亚麻衬衫厚度的三分之一,这使得一些研究人员质疑它的耐久性。

陶光明教授(左)研究团队和马耀光教授(右)研究团队

为了设计更厚的织物,浙江大学的马耀光和华中科技大学的陶光明科研团队采用了不同的方法,设计了一种利用化学键吸收人体热量并将其能量作为MIR重新发射到太空中的纺织品,而不是让皮肤上的MIR直接穿过织物。这种550微米的织物由聚乳酸和合成纤维混合而成,上面散落着二氧化钛纳米粒子,它还能反射紫外线、可见光和近红外光谱,进一步冷却穿着者。陶说,“它看上去是一件普通衣物,但实际上已经是一面镜子。”

斯坦福大学崔屹教授表示,由于MIR发射技术目前已应用于不断面向天空的静止表面,新工作的作者还应测量人们站立或行走时织物的冷却效果。他还想知道,这种织物如果宽松合身,是否也能起到同样的效果,因为制冷元件依赖于它与皮肤的紧密接触。麻省理工学院的机械工程师Evelyn Wang补充,该项研究应该继续开发更广泛的材料,类似棉布,这对使用者很重要。

编译 YUXI


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