近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員史全團(tuán)隊(duì)、吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)和澳大利亞迪肯大學(xué)教授陳英團(tuán)隊(duì)合作，在柔性纖維型相變材料研究方面取得進(jìn)展。合作團(tuán)隊(duì)通過(guò)濕法紡絲和真空浸漬制備了柔性石墨烯—氮化硼纖維基的相變無(wú)紡布，并將其用于可穿戴人體熱管理器件中。該復(fù)合相變無(wú)紡布具有優(yōu)異的柔韌性、儲(chǔ)熱能力、透氣性能，為智能可穿戴管理器件的研究提供了新思路。

　　相變儲(chǔ)能材料能夠在相對(duì)恒定的溫度下吸收和釋放大量相變潛熱，可作為熱能儲(chǔ)存和溫度控制介質(zhì)應(yīng)用于人體熱管理領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)相變材料固有的液態(tài)易泄漏、透氣性差以及固態(tài)剛性等特點(diǎn)，使相變儲(chǔ)能材料很難應(yīng)用于可穿戴智能熱管理器件中。

　　在構(gòu)筑柔性可穿戴型熱能存儲(chǔ)控溫器件工作中，史全團(tuán)隊(duì)曾開發(fā)出多種制備方法，如化學(xué)合成制備本征柔性固—固相變膜（Energy Storage Mater.，2021）和刮涂復(fù)合法制備石墨烯基柔性相變膜（Chem. Eng. J.，2021）等。該工作中，為了進(jìn)一步提升相變器件的透氣性能和儲(chǔ)能密度，在之前研究基礎(chǔ)上，史全團(tuán)隊(duì)結(jié)合吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)的石墨烯三維多孔組裝體制備技術(shù)（ACS Nano， 2020；ACS Nano，2019；Nano Energy，2019；Energy Storage Mater.，2019；J. Am. Chem. Soc.，2012），以及利用陳英團(tuán)隊(duì)在氮化硼納米片制備領(lǐng)域（Sci. Rep.，2016；Nat. Commun.， 2015）的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，提出了一種通過(guò)濕法紡絲方法制備高焓柔性相變無(wú)紡布的通用策略。該相變無(wú)紡布表現(xiàn)出206.0 J g^-1的高焓值、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、1000次循環(huán)后焓值保持率仍達(dá)到97.6%的熱循環(huán)能力，以及超高的水蒸氣透過(guò)率，優(yōu)于當(dāng)前已報(bào)道的相變材料薄膜和纖維。此外，該相變無(wú)紡布可與口罩復(fù)合應(yīng)用于人體可穿戴熱管理系統(tǒng)，使人體保持在舒適的溫度范圍內(nèi)，展現(xiàn)出可應(yīng)用于人體可穿戴熱管理領(lǐng)域的潛力，為可穿戴智能織物的開發(fā)提供了新方向。

　　相關(guān)研究成果以A Thermoregulatory Flexible Phase Change Nonwoven for All-Season High-Efficiency Wearable Thermal Management為題于近日發(fā)表在《納微快報(bào)》（Nano-Micro Letters）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、大連化物所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。

　　論文鏈接 

大連化物所等開發(fā)出高性能相變纖維織物