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文献分享 | Adv. Funct. Mater. | 用于个人辐射和蒸发冷却的双梯度Janus仿生超织物

TheDream Group 则君课题组  · 公众号  · 科研  · 2024-09-22 09:00

主要观点总结

南京理工大学李强和范德松团队报道了一种具有双梯度Janus设计的仿生超织物,用于个人辐射和蒸发冷却。该超织物结合了辐射冷却、汗液蒸发冷却和介孔吸湿/解吸热调节,受到甲虫的辐射热调节机制和植物蒸腾作用的启发。该超织物在强烈的太阳辐射下表现出优异的降温性能。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

个人辐射冷却织物是一种有前途的零能耗解决方案,但在极端环境下实现有效辐射冷却仍具挑战。该研究受甲虫和植物的启发,旨在解决这一问题。

关键观点2: 研究成果

制备了具有低表面能和高表面能纤维层的超材料,表现出明显的Janus润湿性,构建了反重力定向汗液传输通道。超材料具有太阳反射率高、红外发射率高和定向汗水传输等特性。

关键观点3: 超材料的性能特点

超材料具有优异的降温性能,在强烈太阳辐射下与裸露皮肤相比温度下降17.8°C。此外,它还具有吸湿和快速干燥性能,可以有效管理汗水,实现个人冷却。

关键观点4: 研究意义

该研究为户外人群创造凉爽舒适的微气候提供了新的解决方案,具有广泛的应用前景。


文章预览

Part.1/ 背景介绍 个人辐射冷却织物是一种很有前途的零能耗解决方案,可以为户外人群创造凉爽舒适的微气候。但在某些极端情况下(例如热冲击和剧烈的体力活动)实现有效的辐射冷却仍然是一个挑战。基于此南京理工大学李强老师和范德松老师的团队报道了一种具有双梯度Janus设计的仿生超织物,用于个人辐射和蒸发冷却。相关成果以“Bioinspired Metafabric with Dual-Gradient Janus Design for Personal Radiative and Evaporative Cooling”为题于2024年9月12日发表在Advanced Functional Materials上。 Part.2/  研究内容 图1展示了仿生超织物的制备过程和结构特点。仿生设计灵感来源于两种生物:一种是在赤道地区生活的甲虫Cyphochilus,其覆盖着超白色鳞片,可以反射阳光,减少吸收太阳辐射,防止自身过热;另一种是植物,通过吸收水分并将其输送到其枝叶的末端进行蒸腾。制 ………………………………

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