北大材料科学与工程学院搞出来了一种又能储能又结实的新材料,这可是新一代的高性能可穿戴调温材料。这种新材料呢,是邹如强教授带领团队通过精确调控纳米结构搞出来的。团队把这种纤维拉伸了15倍,结果还很稳定,储能效率高达99%。这个突破解决了调温材料领域的一个老大难问题,为可穿戴医疗设备、智能运动服饰这些领域带来了新的希望。 你知道吧,相变纤维材料有个独特的本事,就是能通过“固-液”相变在特定温度下吸收或释放大量热能,就给织物加上了一层“热缓冲”,让身体周围的微气候保持恒温。虽然这些材料目前主要用在太空服、滑雪服还有医疗热敷产品里,可过去这些传统的相变纤维在强度和加工方面都有问题。为了保证强度就得牺牲储能能力,没法大规模应用在可穿戴设备上。 针对这个难题,邹如强教授他们想出了个新招:在传统纤维里加一点碳纳米管和一种特殊的三维高分子网络。这样能把材料做成既有刚性支撑又有高速热通道和弹性限域空间的微观结构。邹如强解释说,在熔融纺丝和拉伸过程中,这些碳纳米管能让纤维更结实也更导热。三维高分子网络呢,就在纳米尺度上给相变分子弄了个结实的笼子,把分子给锁住了。 这招“四两拨千斤”的办法效果还真不错:新材料储能效率超过99%,韧性和强度也很高,甚至能扛住纺织设备的裁剪和高速缝纫。而且制备工艺和现在的化纤生产线还挺兼容的,特别适合从实验室走到生产线。测试结果也很给力:夏天穿在身上比普通聚酯纤维凉快多了;在高温环境里干活的时候也能起到很好的吸热保护作用。 现在团队正忙着优化技术和做产品化工作呢。他们打算把这种新材料推到可穿戴医疗设备、智能运动服饰、航空航天舱内和建筑节能织物这些地方去。