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气凝胶功能化聚氨酯薄膜
材料人客服小谭     2022-05-01 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
辐射致冷
关键性能:
在炎热的夏天,实现了相较于环境温度10oC致冷效果
产品介绍:

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所项目研究员王锦等人开发了以应用于服装领域的热塑性聚氨酯为基底,氧化硅气凝胶颗粒为功能基元的辐射致冷薄膜。可通过简单和可扩展的非溶剂相分离策略形成微孔,增强薄膜的透湿率以及光学散射中心提高太阳光反射率,同时利用疏水氧化硅功能基元提高PDRC材料的疏水性能,使其免于雨水淋湿、灰尘污染,延长致冷薄膜的使用寿命。在炎热的夏天,实现了相较于环境温度10oC致冷效果。此外,该薄膜可以折叠、卷曲,裁剪成各种形状,展现出超强的柔性和可裁剪性;薄膜前驱溶液可像油漆一样,将气凝胶/聚氨酯自支撑辐射致冷薄膜涂覆在传统织物上,实现传统面料的辐射致冷应用。该气凝胶功能化薄膜在可见光波段具有较高反射率为0.89,在中红外波段的发射率也高达0.96。通过自搭建装置进行户外模拟测试,结果表明,TPU以及AFTPU-X薄膜覆盖下的基材温度均低于环境温度,其降温效果在太阳功率超过800 W/m2的情况下达到10oC。对传统织物辐射致冷改性后,光学性能有所改善,反射率从0.63提高至0.84,发射率由0.86提高至0.97。在一天中最热时间段的模拟户外测试中,Nylon/AFTPU-10 所覆盖的基材温度比尼龙、棉、涤纶这一系列同色商业面料至少可低8℃,最高可达12℃,未来有望用于人体热管理。将AFTPU-10与Nylon/AFTPU-10缝制在志愿者衣服左侧胸前,并用红外相机和多通道手持测温仪记录全程的温度变化情况。AFTPU-10的温度比布的温度低约11oC,比Nylon/AFTPU-10的温度低7.5oC。该薄膜在多种复杂场景中具备潜在的应用价值,例如遮阳产品、建筑物降温等。研究工作对气凝胶功能化聚氨酯薄膜的制备和传统织物的辐射致冷改性,以及炎热环境下的人体热管理策略等具有重要意义。相关研究成果以Aerogel functionalized thermoplastic polyurethane as waterproof, breathable free-standing films and coatings for passive daytime radiative cooling为题,发表在Advanced Science上。


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