生物启发的膨胀-脱水策略解锁了用于个人热管理的协同分子太阳能热结构系统
Shuo Wang1, Jing Ge1, Xiaoyu Yang1
1School of Materials Science and Engineering and Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional Materials, Tianjin University, Tianjin, 300350, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 6, 2025
概括
这项研究介绍了分子太阳能热 (MOST) 面料的生物启发的膨胀-脱水策略,增强能量储存和释放. 新的MOST-织物系统提高了可穿戴应用的耐用性和热管理.
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
- 生物模拟设计的设计
背景情况:
- 分子太阳能热 (MOST) 织物通过储存和释放太阳能来提供先进的个人热管理 (PTM).
- 大多数分子和织物之间的界面不兼容性限制了强度和效率.
研究的目的:
- 开发一种新的MOST-织物系统,以应对接口挑战.
- 通过使用生物灵感策略来提高机械强度和光热性能.
主要方法:
- 一个由植物机制启发的空空气凝纤维 (HAF) 的膨胀-脱水策略.
- 使用热塑性聚氨 (TPU) 和阿佐 (Azo) 来改善分子融合.
- 机械性能和光热性能的表征.
主要成果:
- 协同推广的MOST织物系统 (SPMFS) 显示,破裂应变增加了48%,拉伸强度增加了129%.
- 实现了>94%的光转换效率,用于高能量密度 (7.5kJ m-2) 的光充电和光放电.
- 证明了可编程的热管理,耐用性和可控制的光热物理治疗.
结论:
- 生物灵感战略显著提高了MOST织物的性能和耐用性.
- 开发的SPMFS适用于下一代可穿戴PTM系统.
- 建立了一个设计先进PTM设备的框架.


