中科院發(fā)明可穿戴水凝膠:最薄僅2毫米 降溫近30度
快科技10月25日消息,隨著全球氣溫的不斷攀升,高溫天氣已成為許多地區(qū)常見的現(xiàn)象。在這種環(huán)境下,傳統(tǒng)的降溫手段如空調(diào)和風(fēng)扇往往無法滿足需求,尤其是在戶外工作或活動中。
為了解決這一問題,中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的科研團(tuán)隊開發(fā)了一種創(chuàng)新的可穿戴降溫水凝膠材料,為極端高溫環(huán)境下的個人防護(hù)提供了新的解決方案。
這種新型水凝膠材料具有獨特的多級孔結(jié)構(gòu),通過引入超疏水的氣凝膠顆粒并經(jīng)過反復(fù)凍融操作合成而成。
▲多級孔水凝膠的結(jié)構(gòu)設(shè)計及協(xié)同作用
它不僅能夠在室溫下保持形狀穩(wěn)定,還具備良好的柔韌性和剪切能力,使其成為一種理想的可穿戴材料。
更重要的是,這種材料結(jié)合了蒸發(fā)冷卻和輻射冷卻的雙重功能,在陽光直射下表面溫度可比環(huán)境溫度低22.5°C,冷卻時間長達(dá)15小時。
該材料的力學(xué)性能優(yōu)良,最薄可以做到僅有2毫米,且所有原料都是工業(yè)化商品,制備方法簡單,非常適合大規(guī)模生產(chǎn)。
▲大尺寸的多級孔水凝膠展示
它可以與棉織物結(jié)合制成背心,在一小時戶外陽光暴曬下比棉背心溫度低2.8°C,且與皮膚間溫度始終維持在36°C。
此外,它還可以用于空間冷卻,在約2小時陽光直射實驗中,用這種材料覆蓋的汽車模型內(nèi)部最高溫度比無覆蓋和棉布覆蓋的模型分別低32.1°C和21.1°C。在氣溫高達(dá)50℃的庫木塔格沙漠,能將68°C的沙子表面溫度降低近30度。
這項研究的成果近期發(fā)表于《物質(zhì)》(Matter)雜志上,標(biāo)志著我國在極端環(huán)境熱防護(hù)領(lǐng)域取得了重要突破。
未來,這種多級孔水凝膠材料有望廣泛應(yīng)用于個人穿戴降溫和空間冷卻等領(lǐng)域,為人們在極端高溫環(huán)境中提供更加舒適和安全的生活保障。
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