2020年6月18日
对二维(2D)材料石墨烯的最新研究使研究人员能够创造出智能适应性服装,这种服装可以在炎热气候下降低穿着者的体温。
曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的科学家团队创造了一种原型服装,通过利用石墨烯的柔韧性,在一件衣服内展示动态热辐射控制。该开发还打开了新应用的大门,例如纺织品上的交互式红外显示器和隐蔽红外通信。
人体以红外光谱中的电磁波形式辐射能量(称为黑体辐射)。在炎热的气候下,人们希望充分利用红外辐射来降低体温,这可以通过使用红外透明纺织品来实现。而在相反的情况下,红外线屏蔽罩是将身体能量损失降至最低的理想选择。紧急毛毯是一个常见的例子,用于处理极端病例的体温波动。
科学家的协同团队通过电动调整集成在纺织品上的石墨烯层的红外发射率(辐射能量的能力)来展示了两个相反状态之间的动态过渡。
在曼彻斯特大学,首先在2004年首次孤立和探索了一个原子厚石墨烯。其潜在用途是巨大的,研究已经导致在商业产品中跨越,包括;电池,手机,体育用品和汽车。
这项新研究发表在今天的杂志上纳米快报,演示了智能光学纺织技术可以改变其热能见度。该技术使用石墨烯层来控制织物表面的热辐射。
领导了研究的科技教授,说:“控制热辐射的能力是一些关键应用的关键,如在高温气候下对身体的温度管理。隔热毯是用于这一目的的一个常见例子。然而,随着周围环境的升温或降温,保持这些功能一直是一个突出的挑战。”
科科巴斯教授补充说:“成功示范不同形式的纺织品的光学性质的调制可以利用纤维架构的无处不在的使用,并使在电磁谱的红外线和其他地区操作的新技术,包括包括纺织品显示器,通信,自适应空间套装,和时尚“。
本研究建立在同一组的先前研究中,使用石墨烯来创造热伪装,这将是愚弄红外相机的热伪装。新的研究也可以集成到现有的大规模制造纺织材料中,如棉花。欧洲杯足球竞彩为了展示,该团队在T恤中开发了一种原型产品,允许佩戴者将编码的消息投影,以肉眼看不见,而是通过红外摄像机可读。
“我们相信,我们的结果及时地展示了将石墨烯的特殊光学特性转化为新型实现技术的可能性。传统材料无法实现这种性能。”欧洲杯足球竞彩
“该研究领域的下一步是解决地球轨道卫星动态热管理的需求。轨道轨道体验过度的温度,当它们面对太阳时,他们在地球的影子里冻结了。我们的技术可以通过控制热辐射并按需调节卫星温度来实现卫星的动态热管理。“Kocabas说。
Kostya Novoselov教授也参与了该研究:“这是一种美丽的效果,本质上是在石墨烯的独特频带结构中路由。看到这种效果引起高科技应用程序真的很令人兴奋。“ 他说。
先进的材料是曼彻斯欧洲杯足球竞彩特大学的研究信标之一 - 开创性的发现,跨学科合作和跨部门伙伴关系,这些伙伴关系正在解决地球面临的一些最大问题。
来源:https://www.manchester.ac.uk/