Phase change material (PCM) is een soort materiaal dat van vorm verandert met de temperatuur en latente warmte kan leveren. Het wordt vaak gebruikt bij de bereiding van temperatuurgereguleerd textiel. De inherente vaste stijfheid en vloeistoflekkage van faseveranderende materialen hebben hun grootschalige toepassing op het gebied van draagbare thermische aanpassing echter belemmerd. Om deze problemen op te lossen, hebben onderzoekers verschillende strategieën geprobeerd, waaronder micro-inkapseling.
Onlangs hebben materiaalwetenschappers een textielmateriaal ontwikkeld dat is gemaakt van ultrafijne nanovezels. Deze nanovezel is gemaakt van faseovergangsmaterialen en andere materialen, en vervolgens gecombineerd met elektrothermische en fotothermische coatings om uiteindelijk een materiaal te worden dat kan worden gebruikt voor textiel en kleding. Door experimenten is geverifieerd dat het nanomateriaal kan reageren op de veranderende temperatuur volgens de behoeften, en de micro-omgevingstemperatuur van de drager op de juiste manier kan aanpassen.
Hideki Morikawa, een senior textielingenieur van het Fiber Engineering Research Institute van de Universiteit van Sincho in Japan, die een onderzoeker is van het project, zei: "De fabricagemethode van microcapsules met faseverandering is complex en duur, en het is niet flexibel genoeg voor elke praktische draagbare toepassing." De nieuw onderzochte nanovezelmaterialen kunnen de defecten van microcapsules met faseverandering heel goed verbeteren.
Voor de bereiding van de nanovezel kozen de onderzoekers voor de coaxiale elektrospinmethode. Het principe van coaxiale elektrospinning is ongeveer hetzelfde als dat van elektrospinning. Het belangrijkste verschil is dat de spindop is verbeterd tot een composietstructuur met een concentrische as, zodat coating of holle nanovezels kunnen worden geproduceerd.
In dit geval hebben de onderzoekers de faseovergangsmaterialen ingekapseld in de kernlaag van elektrogesponnen nanovezels om het probleem van vloeistoflekkage op te lossen. Tegelijkertijd integreerden ze de faseovergangsmaterialen, koolstofnanobuisjes, polydopamine-zonneabsorbeerders en poly(3,4-ethyleendioxythiofeen):poly(styreensulfonzuur) in een "drie-lichaamsmodus" om de temperatuur aan te passen, Het realiseert de bereiding van temperatuurregelbaar textiel en geeft ze goede eigenschappen.
Deze multi-core en shell-structuur realiseert de synergie tussen verschillende componenten en biedt on-demand thermische regeling die zich kan aanpassen aan een breed scala aan omgevingstemperatuurveranderingen. Het belangrijkste is dat de hoge flexibiliteit van ultrafijne nanovezels het comfort van textiel en kleding aanzienlijk verbetert. Het is duidelijk dat het volgende doel van de onderzoekers is om de faseveranderingskenmerken van de stof verder te verbeteren en dit materiaal te gebruiken om praktische draagbare apparaten te ontwikkelen.
bron:https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3727181.html