智能织物在阳光照射10分钟后可以加热30°C

滑铁卢大学的研究人员开发的一种新型布料在暴露在阳光下时可以加热，这要归功于织物纤维中嵌入的创新纳米粒子。这一进步代表了一种在冬季保暖的创新和环保选择

可穿戴加热服通常依靠金属或陶瓷加热元件和外部电源进行加热，这可能会给用户带来安全风险

这种新布料含有导电聚合物纳米粒子，当暴露在阳光下时，可以加热到30°C。该设计不需要外部电源，还可以改变颜色以直观地监测温度波动。该研究最近发表在《先进复合材料和混合材料》上

滑铁卢大学化学工程系教授李云宁表示：“温度敏感颜色变化背后的魔力在于嵌入聚合物纤维中的纳米粒子的结合。”该研究小组的成员包括中国江南大学纺织科学与工程学院的王超霞和葛方清

“纳米粒子被阳光激活，使织物能够吸收热量并将其转化为热量。”

这种纤维是使用可扩展的湿法纺丝工艺制成的，将聚苯胺和聚多巴胺纳米粒子结合在一起，以增强光吸收并改善光热转换。热塑性聚氨酯用作纺丝基质，而热变色染料则具有可逆变色特性。所得纤维可以织成可穿戴应用的织物

当嵌入纤维中的纳米粒子被阳光激活时，智能织物会改变颜色。图片来源：滑铁卢大学

滑铁卢研究人员的新面料除了具有温度变化能力外，还可以拉伸到原始形状的五倍，承受多达二十次洗涤，同时仍能保持其功能和外观。它的可逆变色能力提供了一个内置的温度监测功能，以确保佩戴者的安全和便利

李说：“我们优先考虑耐用性，确保织物能够承受反复使用和环境暴露，同时保持其创新性能。”滑铁卢团队正在探索更具成本效益的聚多巴胺替代品，使智能织物技术更容易获得。未来的发展将集中在扩大生产过程和降低成本，同时不损害织物的创新性能

这种织物的潜在应用包括在寒冷的救援情况下提供帮助，以及太阳能宠物服装，以帮助它们在冬季外出时保持舒适 More information: Fangqing Ge et al, Color tunable photo-thermochromic elastic fiber for flexible wearable heater, Advanced Composites and Hybrid Materials (2024). DOI: 10.1007/s42114-024-00994-4