近日，我课题组师生在国际知名期刊ACS Applied Nano Materials（IF= 6.140）上在线发表了题为“Robust Smart Fabrics Composed of MgO Nanostructures Encapsulated in Hollow Polystyrene Fibers for Efficient Thermoregulation”的研究论文，该论文是以上海第二工业大学硕士研究生张缘为第一作者，能源与材料学院李一凡博士和于伟教授通力指导的结果。
图文摘要
智能调温材料的开发在降低能耗方面发挥着越来越重要的作用。同时，将这些材料集成到织物中进行适应性温度调节，在个人热管理方面也显示出巨大的应用潜力人们致力于开发具有自动温度调节能力的智能织物，它可以根据环境温度的变化自适应地调节温度智能面料通过在人体和服装之间形成一种微气候，可以作为环境温度突然变化的缓冲器，让人更好地适应环境温度的变化。
本文利用石蜡和月桂酸两种相变材料的优点，制备了复合相变材料。氧化镁(MgO)晶须作为热填料被封装在聚苯乙烯(PS)中空纤维中，形成纳米结构MgO@PS纤维。通过优化实验条件，使晶须尺寸与中空纤维相匹配。MgO晶须的引入确保了固有热导率的提高。同时，由于涂覆的PS与CPCM基体具有良好的相容性，CPCM溶液可以通过自扩散策略浸没到纳米结构的MgO@PS纤维中，从而实现更有效的界面传热。由于特殊设计的纳米结构和采用的制备策略，所制备的织物在人体和外部环境的热管理方面都具有有效的温度调节作用。
图1.CPCF的制备工艺原理图
图2.CPCF的微观表征
图3.CPCM的热物性测试
图4.CPCF的基本物理性能测试
图5.CPCF的热物性测试
图6.CPCF的快速热响应测试
图7.CPCF的实际人体热管理和户外测试
小结
作者认为，这项工作在开发具有有效温度调节功能的健壮智能织物方面是一项新颖的工作。从理论上讲，这项工作不仅关注于提高织物的导热性，而且关注于织物的界面传热。实验表明，所研制的智能织物在日常热管理中具有较强的应用潜力。
（1） 作者认为，这项工作在开发具有有效温度调节功能的健壮智能织物方面是一项新颖的工作。从理论上讲，这项工作不仅关注于提高织物的导热性，而且关注于织物的界面传热。实验表明，所研制的智能织物在日常热管理中具有较强的应用潜力。
（2） 导热填料(MgO晶须)采用聚苯乙烯(PS)中空纤维封装，保证了高导热系数和低界面热阻。
（3） 实际人体热管理和室外温度调节试验表明，智能织物具有快速的温度响应和良好的温度自适应能力。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acsanm.2c03787