鄭州大學王建峰/王萬杰 AFM:超低紅外發射透氣聚合物織物用于紅外隱身及高效電磁-熱管理
2025-01-26 來源:高分子科技
隨著紅外成像技術的飛速發展,紅外探測在建筑、軍事、電子設備以及紡織等行業的應用越來越廣泛,使得紅外隱身技術受到高度重視。根據斯蒂芬-玻爾茲曼定律,物體紅外熱輻射能力的大小取決于物體的紅外發射率和真實溫度。通過調控物體的紅外發射率,可以有效降低其表面熱輻射能量,從而實現紅外隱身。普通有機高分子紡織材料的分子結構和組織結構導致其表面的發射率很高,難以躲避紅外探測器的偵查和跟蹤。近年來,越來越多的研究工作集中在調節織物的中紅外發射率,旨在減少人體紅外熱輻射損失,抑制局部熱輻射,提升紅外偽裝能力。研究人員通過浸漬、表面涂覆、化學鍍或磁控濺射等方法,使用低紅外發射材料改性傳統有機高分子織物,制備了一系列具有低發射特性的紅外隱身織物。然而,低紅外發射織物的研究仍然存在諸多挑戰,尤其是透氣性。傳統織物孔隙通常較大,具有良好的透氣性,但紅外輻射可輕松透過,F有的低紅外發射復合織物通過減少孔隙尺寸,使其小于紅外輻射波長,從而有效阻止中紅外輻射的穿透。但孔隙尺寸的減小顯著降低了織物透氣性,無法滿足人體舒適性需求。此外,孔隙尺寸的變化還會影響織物的力學性能和導電性。如何制備兼具低紅外發射、透氣、高強度和導電性的聚合物紅外隱身織物,依然是亟待解決的關鍵問題。
圖1. Metafabric的工作原理、制備示意圖和形態結構表征分析
圖2. Metafabric的力學性能和透氣性表征
圖3. Metafabric的紅外發射特性、紅外隱身及被動輻射加熱性能
圖4. Metafabric的導電、電磁屏蔽及焦耳加熱性能
圖5. Metafabric的光熱、雙模式組合加熱以及光熱-電轉換性能
圖6. Metafabric的水接觸角、吸濕速干、阻燃、導熱、抗菌等可穿戴性能
原文鏈接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202421347
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(責任編輯:xu)
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