熱舒適是指一個人對熱環境的心理滿意度,在這種環境中,人們既不會感到太冷,也不會感到太熱。一般情況下,人體的體溫調節機制可以維持恒定的熱舒適溫度。然而,在復雜多變的低溫環境中,機體難以有效調節體溫,需要外部熱源來補充和支持正常活動。為了維持人體的熱舒適,廣泛使用的外部熱源,如空調或暖氣,約占全球電力消耗的40%,并產生大量的溫室氣體。當建筑內部空間較大且包含許多非生物實體時,通過調節整個室內空間的溫度來維持個人的熱舒適能效較低。此外,熱舒適閾值的個體差異使得空調供暖系統難以滿足個性化的溫度控制需求。因此,開發基于人體和局部微環境的個人熱管理(personal thermal management,PTM)織物備受關注。
針對PTM紡織品面臨的加熱模式單一、耐用性不足、制備工藝復雜等挑戰,陜西科技大學高黨鴿、呂斌、馬建中等人通過在棉織物(CF)上依次生長聚多巴胺(PDA)和銀納米顆粒(AgNPs),制備了全天候PTM紡織品(CPANS)。該紡織品具有高電導率、較高的吸收率和低的中紅外發射率,保證了電熱、光熱以及輻射制熱三種制熱模式在棉織物表面的集成。CPANS具有優異的電磁屏蔽性能、良好的透氣性、機械性能和熱偽裝性能。此外,CPANS優異的耐用性以及簡單有效的制備方法進一步促進了可穿戴PTM紡織品的商業應用。這一設計拓寬了可穿戴PTM紡織品在寒冷冬季的應用場景,有望實現理想的個人熱管理。
圖1 CPANS的示意圖
論文信息
Dangge Gao*, Zhangting Jia, Bin Lyu*, Litao Tang, Yatong Fu, Jianzhong Ma*. A Durable Textile with Advanced Thermal Functions and Electromagnetic Shielding[J]. Small, 2024, 2407571.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202407571
作者簡介
高黨鴿
本文通訊作者
陜西科技大學 教授
個人簡介
高黨鴿,教授/博士生導師,美國加州大學圣克魯茲分校、英國諾丁漢大學訪問學者。入選國家級高層次青年人才,全國優秀博士論文提名、教科文衛體系統五一巾幗標兵、陜西省杰出青年基金、陜西省“特支計劃”青年拔尖人才、陜西省中青年科技創新領軍人才、陜西省優秀青年科技新星等獲得者,省級一流課程負責人。中國顆粒學會青年理事、中國皮革協會委員、國家級制鞋產業技術創新戰略聯盟專家委員會委員、西安青年科學技術協會理事、西安納米技術學會理事會理事,《中國皮革》編審、《皮革化學與工程》期刊編委等。主持國家自然科學基金項目、高等學校博士學科點專項科研基金項目等科研項目19項,企業合作項目17項。在Journal of Energy Chemistry、Small、Chemical Engineering Journal等發表論文140余篇,參編教材/專著5部;授權國家發明專利44件,其中轉讓13件;制(修)定國家行業標準4項。多項技術進行轉化,為社會創造良好的經濟效益。科研成果獲國家技術發明二等獎、中國輕工業聯合會技術發明一等獎、教育部技術發明二等獎、陜西省教學成果特等獎、陜西省科學技術一等獎、陜西高等學校科學技術研究優秀成果一等獎等。
聯系方式:dangge2000@126.com
研究方向:纖維表/界面功能化改性及性能,功能型高分子的設計合成及性能
呂斌
本文通訊作者
陜西科技大學 教授
主要研究方向
主要從事皮革化學品、油田化學品及柔性光熱轉換材料的研究
個人簡介
呂斌,教授,博導,現任輕工科學與工程學院(柔性電子學院)院長兼黨委副書記,陜西省三秦英才特殊支持計劃科技創新領軍人才,陜西省創新人才推進計劃中青年科技創新領軍人才,陜西省青年科技新星,陜西省創新人才推進計劃—科技創新團隊負責人,兼任中國皮革協會第九屆理事會副理事長、科技委員會副主任等。以第一或通訊作者在Nano energy、Advanced Science、Small、Chemical Engineering Journal等國內外權威期刊發表學術論文114篇,其中SCI 51篇;主持科研項目56項,其中縱向項目16項,橫向項目40項;參編專著5部;以第一發明人授權國家發明專利42件,其中專利轉化或實施許可11件;參與制(修)訂國家標準3項、行業標準2項。成果獲國家技術發明二等獎(5/6)、國家科學技術進步二等獎(5/10)、國家教學成果二等獎(8/11)、中國輕工業聯合會科學技術發明二等獎(1/6)、陜西省高等學校科學技術一等獎(1/11),陜西省科學技術進步一等獎(2/11)等省部級以上獎項14項。
聯系方式:xianyanglvbin@163.com
馬建中
本文通訊作者
陜西科技大學 教授
馬建中教授是皮革化工專家、中國化工學會會士、英國皇家化學會會士。曾任陜西科技大學校長、中國國務院學位委員會輕工學科評議組召集人、中國教育部輕工學科教指委副主任,現任中國皮革協會技術委員會名譽主任、陜西省決策咨詢委員會委員、西安市政府科技顧問、陜西科技大學學術委員會副主任等。
他長期致力于高品質、功能化、綠色化皮革化學品的科技創新和產業升級,重點聚焦三方面工作:(1)創新了乙烯基聚合物的曼尼希反應法,突破了傳統曼尼希反應難以發生在活性較弱α-H 的局限;(2)提出了通過乙烯基聚合物鏈段組成與無機納米粒子微結構雙向調控制備皮革涂飾劑的新思路,攻克了涂飾劑功能性匱乏的瓶頸;(3)創制了生物質原料與乙烯基聚合物共價交聯新技術,破解了未改性生物質無法滿足先進皮革制造的難題。研制的新型皮革鞣劑、涂飾劑、加脂劑等產品,在國內外40余家企業實現轉化,產品遠銷六大洲32個國家。研究成果以第一完成人獲國家技術發明二等獎、國家科技進步二等獎、國家教學成果二等獎、何梁何利基金科學與技術產業創新獎、全國商業最高科學技術獎、張銓基金獎以及IULTCS皮革行業卓越成就獎。在?Angewandte Chemie International Edition、ACS Nano、Advanced Functional Materials、Advanced Science等國際知名學術期刊上發表論文400余篇,其中被SCI/EI收錄300余篇,ESI高被引論文7篇。出版著作9部。授權美國、德國和英國發明專利7件,授權中國發明專利108件。
聯系方式:majz@sust.edu.cn
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