气凝胶纤维一直有个死结:孔隙率越高制冷越好,强度就越差,穿不出去。清华大学化工系张如范副教授课题组把这个矛盾拆开了。9月26日,成果以《用于户外个人热管理的多功能气凝胶纤维辐射冷却织物》为题发表于《自然·通讯》,第一作者为该系博士后冯李楠。
办法出在凝固浴上。细菌纤维素溶液先后经过高浓度和低浓度两道凝固浴,前者让纤维表面快速相分离,结出一层微米级的致密褶皱外壳;后者让内部缓慢相分离,长出有序多孔内核。单根纤维由此形成「致密外壳+多孔内核」的径向梯度结构,一次纺丝成型,不用后道复合。
数据摆在这里:织物太阳反射率94.7%,中红外发射率97.3%。2025年9月7日北京户外实测,正午日照下最终温度比棉织物低8.5℃,比羊毛低6.2℃;覆盖前臂时皮肤温度比裸露状态低7.4℃,比棉织物低2.8℃。强度没丢——拉伸强度50 MPa、断裂伸长率23%,单根纤维承受100克拉伸载荷不断裂,落锤冲击峰值力比对照样品低42.8%。
透气性和水蒸气透过率与棉织物持平,这条决定了它能不能真做成衣服。团队还把它接进摩擦纳米发电机,运动、静止、受冲击等状态能输出不同电压信号,出汗环境下依旧分辨得清。最关键的还是工艺:走的是连续纺丝加编织的路子,可以放大。户外工装、运动服、夏季制服面料,是第一批可能用得上的地方。
信息来源:科学网
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