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收购布料:2021年布料面料都有哪些黑科技

发布时间:2022-02-22 15:26:23 人气:465 来源:

   收购布料:2021年布料面料都有哪些黑科技:研究团队在广州制作了一半棉、一半超材料织物的自制背心进行实际人体皮肤测试,与白色棉织物相比,覆盖超材料织物的人体表面降温近5摄氏度,在站立情况下展现明显的降温效果。此外,在2021年5月5日天津进行的模拟人体排汗降温测试中,研究团队发现超材料织物相较于白色棉织物可降温约4摄氏度。在广州的模拟汽车测试中,覆盖商用车罩可使汽车模型内部降温3摄氏度,而覆盖超材料织物可降温超过30摄氏度。


  研究团队基于批量纤维制备技术获得了均匀连续的超材料纤维,进一步利用纺纱织造和层压技术,制备得到了超材料织物,克服了长期以来难以将实验室制造的织物应用于热管理实际场景的挑战。陶光明介绍,研究团队对织物结构进行优化,将反射率提高到90%以上。同时,超材料织物具有较好的透气性、防水性、柔软舒适性、可穿戴性等优势。“从制衣成本上看,超材料织物成衣和普通织物衣服基本持平,仅增加1%—10%的成本。”陶光明说,超材料织物不仅适用于运动员、清洁工、快递员、外卖员和抗疫医护工作者等户外降温需求迫切的目标人群,也是普通人享受得起的科技新材料。


经严格测试,在无源输入条件下,超材料织物可实现全天低于环境温度2℃-10℃的制冷效果(广州,2020年12月5日-6日)。相较于棉、氨纶、雪纺、麻这一系列同色的商用织物,超材料织物覆盖下的模拟皮肤温度可降低5℃-7℃(广州,2020年11月28日)。相较于市售车罩,超材料织物覆盖下的模拟汽车内部温度可降低27℃(广州,2020年12月7日)。相较于白色棉织物,超材料织物对人体体表降温超过4℃(广州,2020年12月7日)。


  陶光明介绍说,研究团队将光学超材料技术与批量纤维制备技术相结合,选用聚乳酸为纤维原料,引入特定波段光学新特性,获得均匀连续的超材料纤维。在此基础上,进一步利用成熟纺纱织造和层压技术,制备出可无源制冷的光学超材料织物。据介绍,普通面料和织物的特性通常是由材质的天然特性和编织结构共同决定,智能面料是指具有适应性的材质,比如可根据外在刺激发生改变的材质。


  论文通讯作者、美国加州理工学院奇亚拉·达莱奥(Chiara Daraio)和同事设计出一种由3D打印的聚合物元素(而非织物)联锁而成的面料,这种面料能在柔软和坚硬的形状间逐渐切换:处于天然状态时,这种面料易弯折,能披挂在复杂物体表面;处于压缩状态时,面料的联锁颗粒会挤在一起,坚硬度是松散状态下的25倍左右,最后得到的结构其最大载重量为自身重量的30倍以上。


  论文作者认为,这种面料特性预示了穿戴式可重构结构的光明前景,可重构面料可能需要贴合人体,或是能在形成复杂结构后固定住。以锂离子电池为代表的储能器件,被称作现代电子设备的“心脏”。彭慧胜团队在2013年提出并实现新型纤维锂离子电池,为智能电子织物等可穿戴设备能源供给提供了新路径。然而,纤维锂离子电池研究多年来面临一项关键挑战,即面向块状锂离子电池的成熟生产体系难以适用于纤维锂离子电池,而国际上纤维锂电池的连续化制备研究几乎是空白,迄今为止报道的纤维锂离子电池长度均在厘米尺度。


  “纤维锂离子电池如同毛线,要织成一件可以充电的毛衣,就必须保证有足够长的毛线。”彭慧胜团队成员发现,要实现纤维锂离子电池的连续化构建,就要从源头上厘清纤维电池内阻和长度的关系规律。通过广泛尝试不同电学特性的纤维集流体材料,他们最终揭示出纤维锂离子电池内阻随长度增加先减小后逐步趋于稳定的变化规律,为纤维锂离子电池的连续构建提供了有力理论支撑。在此基础上,还要实现高效负载纤维锂离子电池活性材料的高效连续制备。“经典的方法是平面涂覆,但在纤维表面进行涂覆很容易产生不平整的串珠结构,对电池性能和稳定性都非常不利。”团队成员、复旦大学高分子科学系博士生何纪卿说。


  为此,团队发展出新方法,通过调控正负极活性材料组分和粘附力,有效解决了聚合物复合活性材料与导电纤维集流体的界面稳定性难题,得到了高负载量、涂覆均匀和容量高度匹配的正、负极纤维电极材料。随后,团队相继开展了电池连续组装和封装等方法学研究,最终实现了高性能纤维聚合物锂离子电池的连续化稳定制备。据介绍,团队通过纺织方法,已获得高性能大面积电池织物。将电池织物和无线充电发射装置集成,可安全、稳定地为智能手机进行无线充电。


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