天津大學研發出神奇織物:光照12秒就能升至40℃

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10月13日消息,據央視新聞報道,近日天津大學封偉教授團隊受鹽鹼地植物「吸鹽-泌鹽」機制啟發,成功研發出一種兼具高效光熱轉換與優異力學性能的分子太陽能熱(MOST)織物。

該研究成果發表於材料學頂尖期刊《Advanced Materials》(《先進材料》),為下一代可穿戴熱管理技術開闢了全新路徑。

據介紹,研究團隊從鹽鹼地植物「中亞濱藜」中汲取靈感。這種耐鹽植物能通過「溶脹吸收鹽分-去溶脹泌鹽結晶」的動態循環適應極端環境,其「溶劑介導-溶質輸運-可控結晶」的生物機制,為解決 MOST 材料與織物的界面適配難題提供了靈感。

團隊把由熱塑性聚氨酯製成的中空氣凝膠纖維作為基材,將其浸泡在特殊的偶氮苯/氯仿溶液中「醃漬」,纖維先充分吸收溶液而膨脹,隨後在乾燥時,偶氮苯分子會從內部被擠出,並在纖維表面形成一層均勻、緻密的晶體「外衣」——偶氮苯單晶層。

這不僅讓纖維內部的分子結構更緊密,也讓它獲得了獨特的光學特性和力學性能。

這一仿生策略,讓織物同時實現了光熱性能與力學性能的協同提升,打破「二者不可兼得」的織物性能困局。

實驗顯示,這種新型織物表現出優異的熱管理能力:在420nm藍光照射下,70秒內升溫25.5 ℃,即使在-20℃的低溫模擬日光中,50秒也可升溫21.2℃。

更難得的是,該織物具備極強的耐用性,經過50次摩擦、500次拉伸彎曲,甚至72小時連續洗滌後,光熱性能保留率仍超90%,成功克服了傳統MOST材料易脫落、壽命短的問題。

此外,該織物還能通過調節光照強度精準控制釋熱溫度,既可用於日常保暖,也可作為便攜理療載體,為關節炎等患者提供局部熱敷。

未來可廣泛應用於智能服裝、醫療理療器械、戶外防護裝備等領域,推動個人熱管理從「依賴外部供能」向「高效利用太陽能」轉型升級。


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