科学家利用石墨烯打造新型纺织物:可随环境调节热辐射

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科学家利用石墨烯打造新型纺织物:可随环境调节热辐射

据外媒报道,日前,曼彻斯特大学的科学家们已经开发出一种新型智能纺织品,这种纺织品可以制成适应性服装,从而使穿着者可以在天热的时候让里面保持凉爽,反之亦然。据了解,这种材料通过使用石墨烯来实现这一点,石墨烯可以通过调节来改变纺织品的热辐射,研究小组认为这种技术还可以应用在高级显示器乃至宇航服上。

这一突破性进展建立在该研究团队之前的工作基础上,据悉,该团队此前曾利用石墨烯制造了一种热伪装以此来隐藏佩戴者的热量使其不受红外摄像机的影响。这种材料能够通过微小的电流传导到嵌入材料的石墨烯层上。这可以改变通过材料表面发出的红外辐射的数量,在一个演示中,其能可以用来屏蔽红外摄像机对人的手的热信号。现在,该团队正着眼于其可调纺织品的积极作用。

由于人体温度越高发出的红外辐射就越多,所以衣服被设计成允许辐射自由穿过从而起到保持较低体温的目的,另外他们还设计了拥有锁住辐射、让穿着者保暖的衣服。现在,该团队已经对其智能纺织品进行了调整使其能够同时发挥这两种状态的作用并通过电子调节在这两种状态之间进行动态转换。

领导这项研究的Coskun Kocabas教授表示,控制热辐射的能力对于一些关键应用来说是非常必要的,比如在温度过高的气候下对身体进行温度管理,然而,在环境升温或降温时保持这些功能却一直都是不小的挑战。

研究小组通过制作一件衣服原型演示了这种动态热辐射控制。但他们设想这种能力可以用到其他各种用途,比如交互式显示甚至自适应宇航服。近期,该团队希望探索其解决轨道卫星面临的极端温度波动的潜力。

“这个研究领域的下一步是解决地球轨道卫星动态热管理的需要,”Kocabas说道,“轨道上的卫星当它们面对太阳时会经历极端温度,当它们处于地球阴影时会冻结。我们的技术可以通过控制热辐射和根据需要调节卫星温度从而实现对卫星的动态热管理。”

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