作者:孙玲玲 李享 来源:中国新闻网 发布时间:2023/12/15 21:42:48
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中国团队研制出24小时可调节体温衣物

 

中新网天津12月15日电 (孙玲玲 李享)南开大学化学学院陈永胜教授、材料科学与工程学院马儒军教授、化学学院刘永胜教授科研团队在日常可穿戴体温调节服装研究领域取得突破性进展,团队研发出仅用太阳光驱动的全天候自持续人体热管理衣物。12月15日,国际权威学术期刊《科学》在线发表了其研究成果。

南开大学陈永胜教授科研团队合照。南开大学供图

在昼夜温差极大或生存环境恶劣的地区,如何安全、便捷、高效地利用衣物让体温保持在舒适的温度区间,是否能够开发一种如宇航服般使人体保持在舒适温度范围内的日常可穿戴体温调节服装,是人们不断追求但又极具挑战性的目标。

南开大学团队设计、制备了一种柔性且可持续的个人体温调节衣物系统。该系统能够根据各种极端复杂的环境温度变化快速响应,通过柔性太阳能器件,将太阳光的能量用于驱动高效的电卡热管理器件,使人体热舒适区从22-28°C扩展到12.5-37.6°C,同时能耗低、效率高,只需12小时的太阳光能量输入,便可实现24小时可控和双模式体温调节,具有很强的自适应能力。

“如果可以实现在太阳下制冷,在黑夜里保暖,并且可以利用无限和无处不在的太阳能来实现上述全天候和自持续的人体热管理,我们人类的生存空间将获得极大的扩展。”陈永胜说。

基于团队前期在柔性太阳能、电卡以及热管理等方面取得的已有进展(Science2018,361,1094-1098;Science2017,357,1130-1134),他们设计制备了柔性太阳能电池模块和柔性电卡热管理模块,并将两者有机地集成起来,制成了一种新型的柔性可穿戴的主动性太阳能热管理系统,从而实现了双向主动的人体热管理,使人体在太阳光(高温)下实现降温,在黑暗(低温)中实现保暖,人体可以生活的环境温度区间获得了三倍以上的提升。

据介绍,这种新型太阳能热管理系统还可以充分发挥有机太阳能电池和电卡热管理器件的柔性特征,将其集成使用于适宜人类穿着的衣物上,既智能又不会影响皮肤的穿着体验。(完)

(原标题:南开大学研发仅用太阳光驱动的全天候自持续人体热管理衣物)

 
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