Materiał zmiennofazowy (PCM) to rodzaj materiału, który zmienia swój kształt wraz z temperaturą i może dostarczać ciepło utajone. Jest często używany do przygotowywania tekstyliów o regulowanej temperaturze. Jednak naturalna sztywność ciała stałego i wyciek cieczy materiałów zmiennofazowych utrudniają ich zastosowanie na dużą skalę w dziedzinie termoregulacji do noszenia. Aby rozwiązać te problemy, naukowcy wypróbowali różne strategie, w tym mikroenkapsulację.
Niedawno materiałoznawcy opracowali materiał tekstylny wykonany z ultracienkich nanowłókien. To nanowłókno jest wykonane z materiałów zmiennofazowych i innych materiałów, a następnie łączone z powłokami elektrotermicznymi i fototermicznymi, aby ostatecznie stać się materiałem, który można wykorzystać do produkcji tekstyliów i odzieży. Eksperymentalnie potwierdzono, że nanomateriał potrafi reagować na zmieniającą się temperaturę w zależności od potrzeb i odpowiednio dopasowywać temperaturę mikrootoczenia użytkownika.
Hideki Morikawa, starszy inżynier tekstylny z Instytutu Badawczego Inżynierii Włókien Uniwersytetu Sincho w Japonii, który jest badaczem projektu, powiedział: do wszelkich praktycznych zastosowań w noszeniu”. Nowo zbadane materiały nanowłókniste mogą z powodzeniem poprawić defekty mikrokapsułek z przemianą fazową.
Do przygotowania nanowłókien naukowcy wybrali metodę współosiowego elektroprzędzenia. Zasada współosiowego elektroprzędzenia jest mniej więcej taka sama jak w przypadku elektroprzędzenia. Główną różnicą jest to, że jego dysza przędzalnicza jest ulepszona do struktury kompozytowej o koncentrycznej osi, dzięki czemu można wytwarzać powłokę lub puste nanowłókna.
W tym przypadku naukowcy zamknęli materiały zmiennofazowe w warstwie rdzeniowej elektroprzędzonych nanowłókien, aby rozwiązać problem wycieku cieczy. Jednocześnie zintegrowali materiały zmieniające fazę, nanorurki węglowe, polidopaminowe absorbery słoneczne i poli(3,4-etylenodioksytiofen): poli(kwas styrenosulfonowy) w „trybie trzech ciał”, aby dostosować temperaturę, Realizuje przygotowanie tekstyliów o regulowanej temperaturze i nadaje im dobre właściwości.
Ta wielordzeniowa i skorupowa struktura realizuje synergię między różnymi komponentami i zapewnia regulację termiczną na żądanie, która może dostosować się do szerokiego zakresu zmian temperatury otoczenia. Co najważniejsze, wysoka elastyczność ultracienkich nanowłókien znacznie poprawia komfort tekstyliów i odzieży. Rozumie się, że kolejnym celem naukowców jest dalsza poprawa charakterystyki przemiany fazowej tkaniny i wykorzystanie tego materiału do opracowania praktycznych urządzeń do noszenia.
źródło: https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3727181.html