人體向環(huán)境散熱過(guò)程中，衣物起著至關(guān)重要的作用。如果衣物能實(shí)現(xiàn)良好的熱管理，不僅可以大大提高人體的舒適度，更對(duì)節(jié)約建筑物能耗有著很大的潛在影響。隨著科技的發(fā)展，研究者們對(duì)于“保溫、降溫”衣物的研發(fā)取得了很大進(jìn)展，斯坦福大學(xué)崔屹教授團(tuán)隊(duì)已經(jīng)基于聚乙烯材料在紅外透明室內(nèi)降溫衣物、低紅外發(fā)射率保溫衣物、雙模式降溫/保溫衣物等方面取得了一系列成果。
然而，如何在保留聚乙烯材料理想的紅外透明性質(zhì)情況下獲得不同的顏色外觀，是進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用中亟需解決的一大問(wèn)題。傳統(tǒng)的染色方法并不適用，因?yàn)槌Ｓ玫膫鹘y(tǒng)有機(jī)染料都有不同種類的化學(xué)鍵，它們會(huì)對(duì)中紅外波段的人體輻射產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收，從而大大降低紅外透過(guò)率。再者，聚乙烯的化學(xué)惰性和缺少極性化學(xué)鍵讓化學(xué)染料在其表面附著變得十分困難。
最近該研究團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上發(fā)表了題為“Temperature Regulation in Colored Infrared-Transparent Polyethylene Textiles”的文章，報(bào)道了解決上述難題的方法。他們通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)納米顆粒的合理選擇和使用，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚乙烯材料的染色，同時(shí)保留了其獨(dú)特的紅外透明性能。無(wú)機(jī)納米顆粒和熔融的聚乙烯混合，也解決了染色的均勻性和穩(wěn)定性問(wèn)題。采用該方法制備的紡織品不僅有80%的紅外透過(guò)率，和普通棉織物相比，還有1.6 ℃ ~1.8 ℃的降溫效果，并且在多次洗滌之后仍保持良好的穩(wěn)定性。
該研究的另一個(gè)亮點(diǎn)即成功實(shí)現(xiàn)了不同顏色的紅外納米織物染色，染色之后呈現(xiàn)的顏色與傳統(tǒng)織物相同。作為染料的普魯士藍(lán)、三氧化二鐵、硅納米顆粒同時(shí)滿足了無(wú)紅外吸收、無(wú)毒和低成本的要求。這三種染料分別可產(chǎn)生藍(lán)、紅、黃三原色，通過(guò)混合也能很容易獲得其他顏色。這項(xiàng)工作解決了輻射降溫衣物染色的瓶頸問(wèn)題，將為輻射降溫織物的實(shí)際應(yīng)用及商業(yè)化提供更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[編輯：田田]
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