加拿大滑鐵盧大學(xué)(University of Waterloo)的科學(xué)家們正在努力將一種能夠?qū)㈥柟廪D(zhuǎn)化為熱能的智能織物商業(yè)化。 理想情況下,這種材料可以制成衣服,幫助氣候極其寒冷的地區(qū)的人們在戶外保持溫暖。![]() ![]() 可穿戴加熱器并不是一個(gè)新想法,但正如《生活科學(xué)》雜志所強(qiáng)調(diào)的那樣,現(xiàn)有的解決方案通常依賴于昂貴的金屬材料和電池供電的加熱元件,這些材料和元件需要經(jīng)常充電--成本高昂(即使是最低限度的)且耗時(shí)有限。 此外,它們還有些脆弱,清潔時(shí)需要特別小心。 這種新型智能織物的關(guān)鍵在于使用了光熱活性聚苯胺(PANI)和聚多巴胺(PDA)納米粒子,它們具有令人印象深刻的光熱轉(zhuǎn)換能力。 由化學(xué)工程師李玉寧領(lǐng)導(dǎo)的研究小組還添加了溫度響應(yīng)染料,使織物在加熱時(shí)改變顏色。 最終,這種柔軟的織物具有令人印象深刻的保暖能力。 在測試中,當(dāng)暴露在每平方米 600 瓦的太陽輻射下時(shí),這種面料在短短 10 分鐘內(nèi)就從 20 攝氏度的環(huán)境溫度升至 53.5 攝氏度。 織物的顏色也發(fā)生了變化,從紅色變成了白色--這是溫度變化的直觀指標(biāo)。 冷卻后,織物又恢復(fù)了原來的顏色。 ![]() ![]() 這種材料還具有彈性和耐用性。 它的伸長率高達(dá) 500%,即使經(jīng)過 25 次洗滌也能保持其保暖和變色功能。 值得重申的是,由于這種織物的熱量依靠陽光,因此在夜間或陽光照射不到的地方用處不大。 該團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)表在《先進(jìn)復(fù)合材料與混合材料》雜志上,標(biāo)題為"用于柔性可穿戴加熱器的色彩可調(diào)光致變色彈性纖維"。 李說,商業(yè)化道路上的下一步工作包括降低成本、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以及確保這種材料不會對穿戴者造成任何傷害。 |