研究制备用于可穿戴织物的柔韧储热相变无纺布

孙丹宁 ☉ 文来源：中国科学报 2023-01-24 @ 哈希力量

【小哈划重点：合作团队通过湿法纺丝和真空浸渍制备了柔性石墨烯-氮化硼纤维基的相变无纺布，具有优异的柔韧性、储热能力、透气性能，并将其用于可穿戴人体热管理器件中。相关成果发表于《纳微快报》。】

近日，中科院大连化学物理研究所研究员史全团队、吴忠帅团队和澳大利亚迪肯大学教授陈英团队合作，在柔性纤维型相变材料研究方面取得新进展。合作团队通过湿法纺丝和真空浸渍制备了柔性石墨烯-氮化硼纤维基的相变无纺布，具有优异的柔韧性、储热能力、透气性能，并将其用于可穿戴人体热管理器件中。相关成果发表于《纳微快报》。

相变储能材料能够在相对恒定的温度下吸收和释放大量相变潜热，可作为热能储存和温度控制介质应用于人体热管理领域。然而，传统相变材料固有的液态易泄漏、透气性差及固态刚性等特点，使其很难应用于可穿戴智能热管理器件中。

为进一步提升相变器件的透气性能和储能密度，史全团队利用吴忠帅团队的石墨烯三维多孔组装体的制备技术，以及陈英团队在氮化硼纳米片制备领域的独特优势，与后两者共同提出了一种通过湿法纺丝方法制备高焓柔性相变无纺布的通用策略。该相变无纺布表现出206.0 焦耳/克的高焓值、优异的热稳定性、1000次循环后焓值保持率仍达到97.6%的热循环能力，以及超高的水蒸气透过率，优于当前已报道的相变材料薄膜和纤维。

此外，该相变无纺布可与口罩复合应用于人体可穿戴热管理系统，使人体保持在舒适的温度范围内，为可穿戴智能织物的开发提供了新方向。