超薄气凝微/纳米纤维膜具有层次细胞架构,用于高性能保温

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 织工程 织工程 织工程
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 低温带来了重大的经济和公共卫生挑战.
• 现有的防寒材料面临厚度,耐热性和舒适性之间的权衡.
• 有限的个人防寒性能和低温湿舒适度是当前材料的关键问题.

研究的目的:

• 开发一种可扩展的战略,用于创建高性能气凝微/纳米纤维膜.
• 克服现有的防寒材料在厚度和耐热性方面的局限性.
• 为了增强热湿舒适度和个人防寒保护.

主要方法:

• 采用了结合电和溶液造的可扩展策略.
• 在充电喷气中对相位分离的操纵和扩散造溶液创造了层次化的细胞架构.
• 由此产生的气凝微/纳米纤维膜的细孔度,纤维直径和导热率的表征.

主要成果:

• 成功制造了具有层次细胞架构的气凝微/纳米纤维膜.
• 由于相互连接的纳米孔,超细纤维和高孔隙性,膜表现出超低的导热率 (14.01 mW m-1 K-1).
• 超薄 (∼0.5毫米) 和轻质膜显示出优越的保温,抗风和热湿舒适度,比领先的热内衣温暖3.4°C.

结论:

• 开发的气凝微/纳米纤维膜为在寒冷条件下高性能热管理提供了有前途的解决方案.
• 这种可扩展的制造策略使得创建先进的纤维材料具有量身定制的特性,用于个人防寒.
• 这些发现为下一代防寒织品铺平了道路,改善了温暖,舒适和性能.