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>vwinchina德赢>使用弹性材料显示出潜力在织物热,冷

研究人员在一项新的研究由碳纳米管制成的材料可以是在开发的服装,可以加热或冷却需求佩戴者的关键。膜被捻成丝纱和缠绕在管,以显示它的灵活性。来源:科尼查特吉。
研究人员在一项新的研究由碳纳米管制成的材料可以是在开发的服装,可以加热或冷却需求佩戴者的关键。膜被捻成丝纱和缠绕在管,以显示它的灵活性。来源:科尼查特吉。

抽象:
由微小的碳纳米管(CNT)的膜可以是在显影的衣服,加热或冷却需求穿用者的关键材料。一个新的北卡罗莱纳州立大学的研究发现,碳纳米管薄膜具有热,电性能和物理性能,使它成为下一代智能面料一个有吸引力的候选者的组合。

在面料加热,冷却采用柔性材料显示潜力

北卡罗来纳州达勒姆|发表于2020年7月3日

研究人员还能够优化材料的热和电性能,从而允许即使当在空气中暴露数周的材料保持其所需的性质。此外,这些性能用的是​​相对简单的,并没有过度需要高温工艺来实现的。

“许多研究人员正试图开发一种无毒且廉价的材料,但在同一时间,在加热和冷却效率,”图沙·戈什,研究相应的合着者说。“碳纳米管,如果正确使用,是安全的,我们正在使用的恰好是便宜,相对而言的一种形式。因此,它是潜在的可能被下一个用于皮肤更实惠的热电材料。”戈什是威廉A. Klopman杰出纺织教授在纺织品的北卡罗来纳州的威尔逊学院。

“我们希望这种材料渗入织物本身的整合,”科尼查特吉,研究和博士学位的第一位作者说就读于北卡罗来纳州。“眼下,研究的衣服,很大程度上调节刚性材料融入面料温度焦点,和商业可穿戴的热电装置市场上的不灵活无论是。”

为了冷却穿用者,Chatterjee的说,CNT具有将允许当施加电流的外部源被从主体抽出带走热量属性。

“认为它喜欢的膜,与在其一侧的冷却性能,而在另一加热,” Ghosh说。

研究人员测量的材料的能力,导电,以及它的热导率,或如何容易热穿过所述材料。

其中最大的发现之一是,该材料具有导热系数相对较低 - 离开身体,以便冷却之后容易意味着热不出差回来给佩戴者。这也意味着,如果材料被用于地暖的佩戴者,热量将朝向身体的电流旅行,而不是传回出到大气中。

研究人员已经能够通过与刘骏,机械和航空航天工程,在北卡罗来纳州的助理教授的实验室合作,以精确地测量材料的导热性。研究人员用特殊的实验设计更精确地测量的方向上的材料的热导率,所述电流在所述材料内移动。

“你必须衡量在同一方向的每个属性给你的材料的能力,一个合理的估计,”刘,研究相应的合着者说。“这不是一件容易的事,这是非常具有挑战性的,但我们制定了衡量这一点,特别是对薄柔性薄膜的方法。”

该研究小组还测量使用两个环境之间的温度差,或热梯度,以产生电的材料的能力。研究人员说,他们可以利用这种加热,冷却,或电源小型电子产品。

刘说,虽然这些热电性能是很重要的,这也是关键,他们发现也是柔软的材料,在空气中稳定,且相对简单的制作。

“本文的观点是不是我们取得的最好的热电性能,”刘说。“我们取得了一些成绩,可以用来作为一个灵活的,电子的,柔软的材料,很容易制造。可以很容易地准备这些材料,并易于实现这些特性。”

最终,他们对项目的目标是设计一种智能织物,可加热和冷却的穿着者,并且能量收集一起。他们认为,智能服装可能有助于降低能源消耗。

“相反,加热或冷却整个住宅或空间的,你会加热或冷却身体周围的个人空间,” Ghosh说。“如果我们能得到的恒温下一个或两个学位,能够节约能源的巨大数额。”

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联系方式:
科尼查特吉

图莎尔戈什

刘军

劳拉Oleniacz

版权所有©北卡罗莱纳州立大学

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本文,“平面内灵活和常温可加工掺杂碳纳米管薄膜的热电性能”为题发表在杂志ACS应用能源材料。该论文由ANKIT那迦和Kyunghoon金,谁是博士共同撰写学生在北卡罗来纳州。这项研究是由美国国家科学基金会资助下和1943813 1622451,和北卡罗来纳州大臣的创新基金支持。

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