6篇文献快速了解静电纺丝纳米纤维在多功能面料方面的新进展

随着纺织行业对功能性、环保性及智能化的需求日益增长,多功能面料的开发成为研究热点。多功能面料不仅要求具备基础的穿戴舒适性和耐用性,还期望具备防水、抗菌、导电、抗紫外线、冷却等特殊性能,以满足多样化的市场需求。在此背景下,静电纺丝技术凭借其制备纳米纤维的独特优势,迅速成为多功能面料开发的重要方法。

 

近期,研究者们通过选用不同的纺丝材料和优化纺丝工艺,成功制备了多种具有导热、防水、透气、防辐射等功能的纳米纤维面料,极大拓宽了静电纺丝技术在智能纺织和高性能纺织领域的应用前景。

 

本期内容,精选了6篇高质量文献,希望能够帮助力大家快速了解静电纺丝纳米纤维在多功能面料方面的最新进展。

 

1、Small:一种具有 Janus 润湿性和导热性的高性能被动辐射冷却超织物

 

主要内容:

东华大学蔡再生教授团队通过静电纺丝技术开发了一种集被动辐射、导热、汗液蒸发和出色的可穿戴舒适度于一体的分层冷却超织物。由于材料独特的光学性质和润湿性梯度/微纳分层结构设计,该超织物具有优异的太阳反射率(99.7%,0.3-2.5µm)和选择性红外辐射(92.4%,8-13µm)。超织物在干燥和出汗状态下分别能获得13.8 °C和19.3 °C的冷却温度。

原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202403751

 

2、Advanced Functional Materials:采用双梯度 Janus 设计的仿生超织物,用于个人辐射和蒸发冷却

 

主要内容:

南京理工大学李强教授和范德松教授采用卷对卷静电纺丝技术制备了一种具有双梯度 Janus 设计的仿生超织物,用于个人辐射和蒸发冷却。分层纤维结构可实现高达 99.4% 的太阳反射率和 0.94 的中红外发射率,在强烈阳光下使皮肤温度下降 17.8℃。双梯度Janus设计赋予超织物出色的排汗效果和高性能的汗水蒸发冷却能力。

原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202412261

 

3、InfoMat:集个人健康监测和热调节功能于一体的多功能全纳米纤维布

主要内容:

河北工业大学禹伟副教授、孟垂舟教授等人利用静电纺丝与3D打印技术相结合,开发了一种具有生理信号监测和个人热管理功能的多功能纳米纤维基衣服。制备的多功能纳米纤维制作成T恤使得穿着者的皮肤温度可以在炎热、寒冷环境中分别降低5.4℃或升高3.0℃。该纳米纤维基衣服不仅可以实现制冷/制热双重热管理,还可以实现人体温度、呼吸生理信号的监测。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12629

 

4、Advanced Materials:具有个人防护、健康监测和身体舒适度的坚固核壳纳米面料,用于智能运动服

  

主要内容:

南开大学梁嘉杰教授团队基于同轴静电纺丝技术,开发了一种具有高抗冲击性、多感官功能和辐射冷却效果的智能无纺布(Smart-NT)。这种 Smart-NT 由具有离子导电聚合物护套和抗冲击聚合物芯的核壳纳米纤维组成。厚度仅为 800μm的柔软智能纺织品可以衰减超过 60% 的冲击力,以高达 201.5 kPa-1 的灵敏度感应压力刺激,实现 0.1℃ 的温度感应分辨率,并在 1 kW m-2 的太阳强度下将皮肤温度降低约17℃

原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202411131

 

5、Advanced Functional Materials:通过静电纺丝增加纳米纤维纺织品中相变微胶囊的新方法

主要内容:
东南大学赵东亮教授使用静电纺丝制造嵌入大量相变微胶囊(PCMC)的分层纳米纤维纺织品。纳米纤维纺织品由聚偏二氟乙烯-六氟丙烯纤维(PVDF-HFP)层和掺杂60wt%PCMC的聚乙烯醇缩丁醛纤维(PVB/PCMC-60)层组成。该纺织品可实现3.7和14.8°C的温降,并达到6.5°C的低温降幅。此外,纳米纤维纺织品表现出理想的机械强度、柔韧性、可洗性、透气性、透湿性和防晒性。

原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202412089

 

6、ACS Applied Materials & Interfaces:纱线基可降解 Janus PPDO 织物,用于多功能面料

主要内容:

天津科技大学程博闻教授等人采用共轭静电纺丝法制备了具有自清洁性能的可降解纳米纤维纱线(NYs)。然后,PPDO NY与碳纤维以及PPDO/SiO2 NY与碳纤维共混,分别形成Janus PPDO织物。Janus PPDO 织物的 PPDO/C 面在 1.5 V 电压下提供 65.8℃的温度,或在一种阳光强度下提供 58.5℃ 的辐射加热温度。 PPDO/SiO2面表现出高太阳反射率和中红外发射率,使表层温度降低4.6℃。此外,Janus PPDO织物还具有优异的电磁干扰屏蔽性能。

原文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.4c15493

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