低成本超弹性富勒圆顶结构纳米纤维素气凝通过双模板用于个人热管理

科学领域:

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

背景情况:

• 在寒冷的环境中,保持热舒适度至关重要.
• 基于纤维素纳米纤维 (CNF) 的气凝由于可再生性和低导热性而提供可持续的热保留.
• 现有的CNF气凝面临着高成本,弹性差以及微观结构不足导致的低于最佳的隔热等挑战.

研究的目的:

• 开发一种具有成本效益,高度弹性和超疏水性CNF气凝,具有增强的绝热性能.
• 为了创建一个新的圆顶状微观结构,以提高热性能.
• 为了探索这种气凝在保暖服装方面的潜力.

主要方法:

• 一个简单的双模板策略,使用空气 (泡) 和冰模板.
• 制造一个富勒圆顶结构的纤维素纳米纤维和聚氨 (CNF@PU) 气凝.
• 气凝的微观结构,弹性,疏水性和导热性的表征.

主要成果:

• 成功制备了一种具有独特圆顶状微观结构的低成本,超弹性,超水性CNF@PU气凝.
• 实现了24mW的超低导热率m-1K-1.1.
• 与商业材料 (如Flannelette和毛) 相比,已证明具有优越的保温能力.

结论:

• 开发的CNF@PU气凝为有效的个人热管理提供了有前途的解决方案.
• 简单的双模板方法可以为高性能气凝量身定制的微结构.
• 这种材料显示出大量生产保暖服装的巨大商业潜力.