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跳动的脉搏
这种面料专为舒适性设计,采用具有显著振幅的形状记忆人工肌肉技术实现零碳排放的体温调节功能
《Science China-Materials》:Comfort-tailored, zero-carbon thermoregulation fabric enabled by shape memory artificial muscles with noticeable amplitude
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月08日 来源:Science China-Materials 7.4
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智能纺织材料研究通过双网络形状记忆聚合物与羊毛混纺实现自适应热湿管理,将响应温度调整至人体舒适范围,采用螺旋加工提升17.5%可逆应变,高温收缩(1546 mm/s permeability)与低温拉伸(1322 mm/s)实现温感双向调节,较传统羊毛织物降温1.5°C/年节能222.58 MJ/m2。
随着人们对热湿舒适度的需求持续增加,以及传统供暖和制冷系统带来的高能耗问题和对低碳节能的迫切需求,能够响应环境变化的形状记忆智能织物的研发已成为一个研究热点。然而,现有的形状记忆热湿管理织物目前面临一些关键问题,如响应温度过高、响应性能不足,因此需要提升其热湿管理性能。在本研究中,制备了一种双网络形状记忆聚合物(SMP),并将其形状记忆温度调整至接近人体的热舒适范围。通过扭曲卷绕工艺将这些聚合物纤维制成形状记忆纤维人工肌肉,以增加可逆应变。将其与羊毛编织成平纹织物后,该织物具备了自适应的热湿管理能力,经向可逆应变可达17.5%。在高温下,该织物会收缩(空气渗透率为1546毫米/秒,导热率为0.0518瓦/(米·开尔文));而在低温下,则会伸长(空气渗透率为1322毫米/秒,导热率为0.0426瓦/(米·开尔文)),从而实现“冷时保暖、热时降温”的功能。与商用羊毛织物相比,这种织物可使皮肤微环境温度降低1.5°C,并且在像北京这样的首都城市每年可节省约222.58兆焦耳/平方米的能源。这种织物为未来的个性化舒适体验和低碳节能解决方案提供了新的技术途径和设计方法。

随着人们对热湿舒适度的需求持续增加,以及传统供暖和制冷系统带来的高能耗问题和对低碳节能的迫切需求,能够响应环境变化的形状记忆智能织物的研发已成为一个研究热点。然而,现有的形状记忆热湿管理织物目前面临一些关键问题,如响应温度过高、响应性能不足,因此需要提升其热湿管理性能。在本研究中,制备了一种双网络形状记忆聚合物(SMP),并将其形状记忆温度调整至接近人体的热舒适范围。通过扭曲卷绕工艺将这些聚合物纤维制成形状记忆纤维人工肌肉,以增加可逆应变。将其与羊毛编织成平纹织物后,该织物具备了自适应的热湿管理能力,经向可逆应变可达17.5%。在高温下,该织物会收缩(空气渗透率为1546毫米/秒,导热率为0.0518瓦/(米·开尔文);而在低温下,则会伸长(空气渗透率为1322毫米/秒,导热率为0.0426瓦/(米·开尔文)),从而实现“冷时保暖、热时降温”的功能。与商用羊毛织物相比,这种织物可使皮肤微环境温度降低1.5°C,并且在像北京这样的首都城市每年可节省约222.58兆焦耳/平方米的能源。这种织物为未来的个性化舒适体验和低碳节能解决方案提供了新的技术途径和设计方法。
