穿夹克太热但不穿又太冷?运动服装品牌拥有可适应各种气候的温控面料,产品轻便但保暖。然而,请考虑使用可以调整以满足您特定温度需求的面料。
受到鱿鱼皮动态变色特性的启发,加州大学欧文分校的研究人员开发了一种制造热调节材料的方法,该材料透气、耐洗,并且可以集成到柔性织物中。他们发表了先进仿生复合材料的概念验证APL生物工程。
“鱿鱼的皮肤很复杂,由多层组成,这些层共同作用来操纵光线并改变动物的整体颜色和图案,”作者阿隆·戈罗德茨基说。“其中一些层含有称为色素细胞的器官,它们在扩张和收缩状态之间转换(根据肌肉动作)以改变皮肤传输和反射可见光的方式。”
而不是操纵可见光,该团队设计了一个复合材料运作于红外光谱。当人们变热时,他们会散发出一些看不见的热量,红外线辐射(这就是热像仪的工作原理)。能够操纵和适应这种排放并具有温度调节功能的衣服可以精细地调节到穿着者所需的温度。
该材料由覆盖有铜岛的聚合物组成,拉伸它可以将铜岛分开,并改变其传输和反射红外光的方式。这项创新创造了控制服装温度的可能性。
在一个先前发表在APL生物工程,该团队模拟了复合材料的自适应红外特性。在这里,他们以这种材料为基础,通过使其可洗、透气并融入织物中来增强其功能。
该团队在复合材料上铺了一层薄膜,以便于清洗而不降解——这对任何织物来说都是一个实际的考虑因素。为了使复合材料透气,研究小组对其进行了穿孔,产生了一系列的孔。所得产品表现出与棉织物相似的空气和水蒸气渗透性。然后,该团队将材料粘附到网格上,以演示简单的织物集成。
研究小组利用傅里叶变换红外光谱测试了该材料的自适应红外特性,并使用防汗热板测试了动态温度调节特性。即使同时进行薄膜分层、穿孔和织物集成,材料的热管理性能也没有受到影响。
“我们的先进复合材料现在为大多数可穿戴应用提供了机会,但可能特别适合寒冷的天气滑雪夹克、保暖袜、隔热手套和冬帽等服装,”戈罗杰茨基说。
除了可能的应用对于织物来说,制造过程用于开发该面料的团队也充满潜力。
戈罗德茨基说:“赋予我们的材料透气性、可洗性和织物兼容性的策略可以转化为其他几种类型的可穿戴系统,例如可洗有机电子产品、可拉伸电子纺织品和能量收集摩擦电材料。”
更多信息:制造透气、可洗、织物一体化的鱿鱼皮体温调节材料,APL生物工程(2024)。DOI:10.1063/5.0169558
引文:受鱿鱼启发的面料可用于制作温控服装(2024 年 10 月 1 日)检索日期:2024 年 10 月 1 日来自 https://techxplore.com/news/2024-10-squid-fabric-temporary.html
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