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上海交大ITEWA团队提出化学交联办法制备柔性相变储热复合资料助力可穿戴热办理
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来源:足球体育直播    发布时间:2024-02-22 22:48:53

  近来,上海交大机械与动力工程学院ITEWA团队在世界期刊Nature Communications上宣布了题为“Ultraflexible, cost-effective and scalable polymer-based phase change composites via chemical cross-linking for wearable thermal management”的研讨论文。该论文由制冷与低温工程研讨所ITEWA团队与西南交通大学团队协作完结,为规模化制备柔性定形相变储热复合资料和可穿戴的热办理器材供给了新思路。制冷与低温工程研讨所博士后赵正创和西南交通大学硕士研讨生敬瑶阁为论文一起榜首作者,李廷贤研讨员和西南交通大学袁艳平教授为一起通讯作者,王如竹教授对该作业给予了辅导和主张。

  论文针对传统相变资料存在液相走漏和物理制备办法难完成柔性储热资料规模化制备的瓶颈难题,提出了选用过氧化物分化诱导化学交联制备超柔性低成本聚合物基定形相变储热复合资料的学术思路,提醒了聚合物基相变储热复合资料在过氧化物分化自由基诱导作用下的化学交联增韧机制,通过在相变储热资料中生成C-C键构建双三维聚合物网络结构完成了相变资料的定形封装,并进一步规划了可穿戴的便携式相变储能热办理器材。

  研讨人员成功制备了超柔性定形相变储热复合资料,将相变资料PW嵌入C-C键强化的SEBS-OBC双聚合物网络结构,完成了相变资料的定形封装,能够在加热-冷却循环条件下保持杰出的耐热性和柔性特征。通过化学反应路径分析和实验测验,研讨之后发现该化学交联办法组成的储热复合资料相对传统物理混合技能制备的复合资料,展现出明显的聚合物化学交联增韧效应和耐热性,开裂伸长率达560%。该资料通过500次循环实验后仍保持安稳的柔性功用,且在高于相变温度的热空气和热水环境下具有安稳的定形作用而不呈现液体走漏,相变焓值高达176 kJ/kg,具有优异才能的储热才能。

  研讨人员提醒了过氧化物分化自由基驱动聚合物C-C键生成强化的化学交联网络是完成储能资料优异热功能和力学功能的终究的原因,提出了可规模化制备柔性定形相变储热复合资料的新办法,实验室单次制备质量可达20 kg。研讨人员从而规划构建了可用于人体热舒适性调理的可穿戴便携式相变储能热办理器材,体现出了长效安稳的储热和温度调控才能,完成了人体热疗39~42 °C热舒适温区的可穿戴热办理。

  该研讨作业取得国家自然科学基金重点项目的赞助,在固-液相变资料的定形封装和便携式热办理使用方面具有极大的商业化使用潜力。