大连理工大学唐炳涛教授团队《Adv. Sci.》综述：自然启发的仿生相变储热材料

大连理工大学唐炳涛教授团队《Adv. Sci.》综述：自然启发的仿生相变储热材料 - 结构设计与功能应用

2023-05-30 来源：高分子科技

相变储热材料（PCMs）具有储热密度高、应用成本低的优势，可有效解决热能供需在时间、空间上不匹配的问题，在电子设备热管理、智能调温纺织品、建筑材料、余热回收及谷电利用系统等领域具有广阔的应用前景。因此，发展高效的相变储热技术对实现能源转化与利用过程的节能增效，助力“双碳”目标的实现具有重要意义。然而，热能存储效率低及功能单一等缺点成为限制其发展和应用的关键问题。对复合相变材料进行结构设计及功能强化已成为解决上述问题的重要途径。

大自然是人类科技思想和发明创造的灵感源泉，从自然中来，向自然界学习先进的构造及功能，并通过仿生技术制备新型相变储热材料为其发展带来了新的机遇。鉴于此，大连理工大学唐炳涛教授团队从微观结构设计与宏观功能调控方面系统地总结了仿生相变储热材料的最新进展。在深入研究结构与功能仿生相变储热材料的基础上，揭示了两者的内在联系：“源起自然，相得益彰”。最后，概述了仿生相变材料在智能建筑、可穿戴、生命医疗、能量转换等领域中的应用，并提出了其当前发展所面临的挑战及未来的展望：仿生相变储热材料正沿着“The Biomimicry Design Spiral” (仿生设计螺旋) 螺旋式上升、波浪式前进。

图1 相变储热材料的仿生设计理念，仿生相变储热材料正沿着“仿生设计螺旋”螺旋式上升，波浪式前进。

图2 相变材料的仿生结构设计与功能仿生应用。

以上综述以“Advanced Phase Change Materials from Natural Perspectives: Structural Design and Functional Applications”为题发表在期刊Advanced Science（IF=17.521）上，论文第一作者为大连理工大学化工学院2020级博士研究生刘璐，通讯作者为大连理工大学化工学院唐炳涛教授。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202207652

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（责任编辑：xu）

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