可伸缩,灵活的织物加热器基于碳纳米管和水聚氨纳米复合材料通过湿工艺
Ketong Yang1,2,3, Yajin Wu1,2,4, Wei Wang2
1State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology (Weihai), Weihai 264209, People's Republic of China.
Nanotechnology
|December 18, 2023
概括
这项研究引入了一种使用碳纳米管/水聚氨 (CNT/WPU) 纤维的新可穿戴加热器. 这些柔性和可拉伸的加热织品为寒冷环境提供了低成本,高性能的解决方案.
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:
- 可穿戴式加热器对于寒冷的气候至关重要,但在成本,重量和空气透性方面面临挑战.
- 现有的技术往往会在灵活性,耐用性或热性能方面妥协.
研究的目的:
- 开发一个低成本,轻量级,高度透的可穿戴加热器.
- 为了提高性能,利用碳纳米管/水聚氨 (CNT/WPU) 纳米复合纤维.
- 通过先进的制造技术,创建一个灵活和可拉伸的加热织物.
主要方法:
- 湿被用于低成本,大量生产CNT/WPU纳米复合纤维.
- 热处理优化了纤维特性,显著增加了延长率并降低了电阻.
- 针织被用来编织处理过的纤维成一个功能性加热面料.
主要成果:
- 纤维在热处理后实现了1893.8%的异常延长率和0.07 Ω*m的低电阻.
- 由此产生的加热面料具有493 Ω的电阻,并在36 V时均加热至58 °C.
- 该织物表现出极好的热稳定性 (-5.0°C至+6.3°C的波动) 和在从0°到360°曲时的耐用性.
结论:
- 开发的CNT/WPU纳米复合纤维和织物为可穿戴加热器提供了卓越的灵活性和伸展性.
- 这种新的方法为创建先进,舒适和高效的可穿戴加热织品提供了有希望的解决方案.
- 这些发现为设计和制造高性能可穿戴加热设备提供了新的方向.
