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纳米钻石可以成为凉爽衣服的关键

本站发布时间:2024-02-18 17:14:03

RMIT大学的研究人员正在使用纳米钻石制造智能纺织品,可以更快地让人们降温。他们的研究发表在《高级技术聚合物》杂志上,发现用涂有纳米金刚石的棉花制成的织物,使用一种称为静电纺丝的方法,在冷却过程中,与未处理的棉花相比,温度降低了2-3°C

他们通过吸收身体热量并将其从织物中释放出来来做到这一点——这是纳米金刚石令人难以置信的导热性的结果

项目负责人兼高级讲师Shadi Houshyar博士表示,利用这些见解为运动服甚至个人防护服创造新的纺织品是一个巨大的机会,比如为消防员保暖的底层。研究还发现,纳米钻石可以增强棉花的紫外线防护,使其成为户外夏装的理想选择

Houshyar说:“虽然2度或3度似乎没有太大变化,但它确实会在长时间内对舒适度和健康产生影响,从实际意义上讲,可能是关闭或打开空调的区别。”

“还有可能探索如何使用纳米金刚石来保护建筑物免受过热的影响,从而带来环境效益。”

由于空调的使用量较低,在服装中使用这种织物预计可以节省20%-30%的能源

该研究团队位于材料创新与未来时尚中心(CMIFF),由RMIT工程师和纺织品研究人员组成,他们在开发下一代智能纺织品以及与行业合作开发现实的解决方案方面拥有强大的专业知识

Houshyar说,与人们普遍认为的相反,纳米钻石与装饰珠宝的钻石不同

“它们实际上制造起来很便宜——比氧化石墨烯和其他类型的碳材料便宜,”她说

“虽然它们具有碳晶格结构,但尺寸要小得多。使用引爆或废料等方法也很容易制造。”

其工作原理

棉花材料首先涂上粘合剂,然后用纳米金刚石、聚氨酯和溶剂制成的聚合物溶液电纺

这一过程在棉纤维上形成一个纳米纤维网,然后将其固化以将两者结合起来

首席研究员兼研究助理Aisha Rehman博士表示,故意将纳米金刚石涂层仅应用于织物的一侧,以限制大气中的热量流回身体

Rehman说:“织物上有纳米金刚石涂层的一侧是接触皮肤的地方。然后纳米金刚石将热量从身体传递到空气中。”Rehman是这项研究的一部分,也是她的博士学位。

“因为纳米金刚石是很好的热导体,它比未经处理的织物更快。”Rehman说,之所以选择纳米金刚石进行这项研究,是因为它们具有很强的导热性能

纳米金刚石通常用于IT,也有助于改善液体和凝胶的热性能,以及提高金属的耐腐蚀性

Rehman说:“纳米金刚石也具有生物相容性,因此对人体是安全的。因此,它不仅在纺织品领域,而且在生物医学领域都有巨大的潜力。”

虽然这项研究仍处于初步阶段,但Houshyar表示,这种将纳米纤维涂覆在纺织品上的方法具有强大的商业潜力

Houshyar说:“与之前测试的方法相比,这种静电纺丝方法简单易行,可以显著减少制造步骤的多样性,因为以前测试的方法具有漫长的工艺和纳米金刚石的浪费。”

进一步的研究将研究纳米纤维的耐久性,特别是在洗涤过程中

More information: Aisha Rehman et al, Immobilization of nanodiamonds onto cotton fabric through polyurethane nanofibrous coatings for summer clothing, Polymers for Advanced Technologies (2023). DOI: 10.1002/pat.6222

Provided by RMIT University

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