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TUhjnbcbe - 2021/4/27 21:48:00
研究背景

在运动,体力劳动或炎热的天气出汗会导致不适感。汗水带来的闷热,黏腻和沉重可能会加剧不良情绪或疾病。服装,纺织品和可穿戴设备通过限制汗液蒸发而加剧了这些问题。

创新点

东华大学HongzhiWang,QinghongZhang和ChengyiHou课题组合作报道了一种通过毛细和极化耦合可以促进和增强汗液蒸发的织物。毛细排汗作用是由润湿性梯度和孔尺寸产生的,它们使与皮肤接触的纺织品的表面水分含量为0%。极化是由铁电增强的摩擦电织物驱动的。这种纺织品将大型水簇降解为小型水簇或水单体,因此,纺织品的水分蒸发率极高(分别比棉纺织品和聚酯纺织品快4.4倍和3.6倍)。这项工作为速干纺织品提供了新的灵感来源,也为摩擦电技术找到了诱人的应用。

文章解析

图1:植物启发的毛细-极化耦合效应和纺织品的湿热性能。a)植物水蒸腾的示意图;b)在毛细-极化耦合效应下,铁电增强型摩擦电蒸发织物(FETET)的结构示意图以及皮肤上的水传输路径。

视频1:水在改性尼龙上的快速蒸发。

图2:润湿性梯度和孔径对被动毛细排汗性能的影响。

图3:具有主动极化功能的铁电增强的摩擦电场及其性能。最大能量为W/m3。

视频2:鞋垫湿度检测。

图4:主动极化的探索和解释。

图5:相比于其它商用织物,毛细-极化耦合效应表现出更优的水蒸发速率和传热效率。

图6:具有运动快干和降温功能的无线运动监控鞋垫。

读后感

作者开发了一种具有无源毛细作用和有源极化功能的摩擦电蒸发纺织品。摩擦电蒸发纺织物的毛细-极化耦合效应会破坏水团簇的动态氢键网络,因此它可以吸收液态水并排出水蒸气,以进行人体表面的湿热管理。润湿性梯度和孔径的设计使纺织品能够迅速吸收汗水,从而使身体表面绝对干燥。铁电纤维膜赋予了摩擦电纳米发电机更高的输出,从而有助于其在有源极化过程中的优异性能。初级摩擦电孔和次级摩擦电孔使摩擦电织物制备的传感器具有良好的灵敏度和低检测限,并确保了该织物可容易地应用于人体运动的自充电和自感应无线监测系统。新型铁电增强摩擦电蒸发纺织品可直接用于开发智能和高性能的服装,尤其是运动服和跑鞋,从而为传统服装行业带来创新并为消费者带来利益。小编比较好奇的是该电子织物与商用的速干运动衣的除汗效果有哪些优势,希望能有读者后台回复。

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