天津大学研发受盐碱地植物启发的MOST太阳能热织物
IT之家10月12日消息,据央视网报道,天津大学封伟教授团队从盐碱地植物“吸盐 - 泌盐”机制中获取灵感,成功研制出一种分子太阳能热(MOST)织物。这种织物不仅能高效进行光热转换,还具备优异的力学性能。在 -20 ℃的严寒环境下,只需光照12秒,衣物表面温度就能快速上升到40 ℃。而且,即便经过反复洗涤和摩擦,其储热性能依旧稳定,还能实现精准控温,可用于局部热敷理疗。

据了解,以往的MOST织物通常存在优异光热性能和力学性能难以兼顾的问题。针对这一难题,研究团队从盐碱地植物“中亚滨藜”身上得到启发。这种耐盐植物能够通过“溶胀吸收盐分 - 去溶胀泌盐结晶”的动态循环来适应极端环境,其“溶剂介导 - 溶质输运 - 可控结晶”的生物机制,为解决MOST材料与织物的界面适配问题提供了思路。
团队以热塑性聚氨酯制成的中空气凝胶纤维为基材,将其浸泡在特殊的偶氮苯 / 氯仿溶液中进行“腌渍”。纤维先充分吸收溶液而膨胀,干燥时,偶氮苯分子会从内部被挤出,并在纤维表面形成一层均匀、致密的晶体“外衣”——偶氮苯单晶层。这不仅使纤维内部的分子结构更加紧密,还赋予了它独特的光学特性和力学性能。
实验表明,这种新型织物具有出色的热管理能力。在420nm蓝光照射下,70秒内温度可升高25.5 ℃,即使在 -20 ℃的低温模拟日光中,50秒也能升温21.2 ℃。更值得一提的是,该织物具有极强的耐用性。经过50次摩擦、500次拉伸弯曲,甚至72小时连续洗涤后,光热性能保留率仍超过90%,成功解决了传统MOST材料易脱落、寿命短的问题。
此外,该织物还能通过调节光照强度精准控制释热温度,既可以用于日常保暖,也能作为便携理疗载体,为关节炎等患者提供局部热敷。未来有望在智能服装、医疗理疗器械、户外防护装备等领域广泛应用。
目前,相关研究成果已发表在材料学期刊《先进材料》(Advanced Materials)上,为下一代可穿戴热管理技术开辟了全新的道路。
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