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前沿丨有望颠覆羽绒中国科学家研制出“超级保
时间: 2020-07-31 03:09     作者: EA视讯

  最近,中科院苏州纳米所的科研人员研制出了一种“超级保温材料”。相比普通的保温材料,新材料可在极低与极高的温度下长时间发挥隔热保温性能。相关研究成果已于近日发表在《美国化学学会·纳米》(ACS Nano)上。

  中科院苏州纳米所制备的新型凯夫拉气凝胶纤维及其微观结构(图片来自:中科院苏州纳米所)

  这种新型“超级保温材料”,是一种利用美国杜邦公司凯夫拉(Kevlar)纤维制成的气凝胶。中科院苏州纳米所的张学同研究员领导的气凝胶团队通过溶解凯夫拉纤维获得纳米纤维分散液,再用湿法纺丝将分散液制成水凝胶纤维,最后采用特种干燥技术脱水,制备出了一种具有高孔隙率(98%)和高比表面积(240 m2/g)的凯夫拉气凝胶纤维。

  这种新材料不仅具有优异的保温效果,其还可以任意弯曲、打结、编织和染色(图片来自:ACS Nano)

  实验测试显示,该气凝胶纤维具有优异的力学性能,可以任意弯曲、打结、编织等。该气凝胶纤维同时具有优异的隔热性能,常温下热导率仅为0.027 W/m·K。新材料能在零下196摄氏度至300摄氏度的范围内发挥防寒隔热作用。在零下60摄氏度环境中,其保温能力是棉纤维的2.8倍。对比目前市场上两种最好的人造保温纤维材料——中空纤维与超细纤维,凯夫拉气凝胶纤维的保温性能也明显更优。此外,该气凝胶纤维还具有优异的化学稳定性,可进行染色、疏水化、化学镀等多种改性且不损伤气凝胶主体骨架结构。最后,该气凝胶纤维也可以通过填充相变材料制备成空调纤维,其热焓值可达162 J/g,远超现有商用Outlast空调纤维的热焓值。

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