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我科研人员制备出全天候人体热管理系统
文章字数:684
近日,国际期刊《科学》在线发表了南开大学科研团队的最新研究成果——仅用太阳光驱动的全天候自持续人体热管理衣物。由南开大学化学学院教授陈永胜、材料科学与工程学院教授马儒军、化学学院教授刘永胜组成的科研团队,设计、制备了一种柔性且可持续的个人体温调节系统。
该系统能够对各种极端复杂环境下的温度变化进行快速响应。通过柔性太阳能器件,系统可用太阳光的能量驱动高效的电卡热管理器件,使人体热舒适区从22℃—28℃扩展到12.5℃—37.6℃。它还具有能耗低、效率高的特点,只需12小时的太阳光能量输入,便可实现24小时的可控和双模式体温调节。
研究团队基于前期在柔性太阳能、电卡以及热管理等方面取得的进展,研究设计制备了柔性太阳能电池模块和柔性电卡热管理模块。研究人员将两者有机地集成起来,制成了一种新型柔性可穿戴的主动性太阳能热管理系统,从而实现了双向主动的人体热管理。使人体在太阳光(高温)下实现降温,在黑暗(低温)中实现保暖,人可以生活的环境温度区间获得了3倍以上提升。
同时,这种新型太阳能热管理系统还可以充分发挥有机太阳能电池和电卡热管理器件的柔性特征。将其用于衣物上,又不会影响穿着体验。
此外,团队还基于前期在有机太阳能和电卡等方面积累的研究,开发了高效且具有主动性的双向人体柔性热管理系统。这一管理系统在体温调节领域展现了潜在的应用前景,但也有一些重要科学和技术问题有待解决,比如进一步提升能源效率,如何研发更高效率的太阳能材料器件与电卡材料器件,如何优化集成的器件结构等。
陈永胜表示:“我们将进一步优化提升体温调节系统性能,为提高人类在极地、太空等极端恶劣环境中的生存质量作出更多的贡献。” (陈曦 李享)
该系统能够对各种极端复杂环境下的温度变化进行快速响应。通过柔性太阳能器件,系统可用太阳光的能量驱动高效的电卡热管理器件,使人体热舒适区从22℃—28℃扩展到12.5℃—37.6℃。它还具有能耗低、效率高的特点,只需12小时的太阳光能量输入,便可实现24小时的可控和双模式体温调节。
研究团队基于前期在柔性太阳能、电卡以及热管理等方面取得的进展,研究设计制备了柔性太阳能电池模块和柔性电卡热管理模块。研究人员将两者有机地集成起来,制成了一种新型柔性可穿戴的主动性太阳能热管理系统,从而实现了双向主动的人体热管理。使人体在太阳光(高温)下实现降温,在黑暗(低温)中实现保暖,人可以生活的环境温度区间获得了3倍以上提升。
同时,这种新型太阳能热管理系统还可以充分发挥有机太阳能电池和电卡热管理器件的柔性特征。将其用于衣物上,又不会影响穿着体验。
此外,团队还基于前期在有机太阳能和电卡等方面积累的研究,开发了高效且具有主动性的双向人体柔性热管理系统。这一管理系统在体温调节领域展现了潜在的应用前景,但也有一些重要科学和技术问题有待解决,比如进一步提升能源效率,如何研发更高效率的太阳能材料器件与电卡材料器件,如何优化集成的器件结构等。
陈永胜表示:“我们将进一步优化提升体温调节系统性能,为提高人类在极地、太空等极端恶劣环境中的生存质量作出更多的贡献。” (陈曦 李享)