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纳米钻石登场!服装更凉爽,防紫外线能力再升级

纳米钻石

墨尔本皇家理工大学的研究人员正在利用纳米钻石制造智能纺织品,以更快地帮助人体降温。

他们的研究发现,与未经处理的棉花相比,用纳米金刚石涂层的棉花制成的织物在冷却过程中的温度降低了2-3摄氏度。这些织物通过吸收身体热量并从织物中释放热量来实现,这是纳米钻石出色的导热性的结果。

该项目的负责人兼高级讲师Shadi Houshyar博士在《 Polymers for Advanced Technologies》上发表了这一研究成果。他表示,利用这些发现创造出用于运动服甚至个人防护服的新型纺织品的机会很大,例如保持消防员凉爽的底层服装。

研究还发现,纳米钻石增强了棉花的紫外线防护能力,使其成为户外夏季服装的理想选择。

Houshyar表示:“虽然2或3度看起来可能没有太大的变化,但在长时间内确实会对舒适和健康产生影响。从实际角度来看,这可能是关闭空调还是打开空调的区别。”“还有可能探索纳米钻石如何用于保护建筑物免受过热的影响,这可能会带来环境效益。”

由于减少了空调的使用,这种织物在服装中的使用预计将节省20-30%的能源。

这个研究团队位于材料创新和未来时尚中心(CMIFF),由RMIT工程师和纺织品研究人员组成,他们在开发下一代智能纺织品以及与行业合作开发现实解决方案方面拥有丰富的专业知识。

Houshyar说,与普遍的看法相反,纳米钻石与装饰珠宝的钻石不同。

“它们实际上制造起来很便宜——比氧化石墨烯和其他类型的碳材料便宜,”她说。

“虽然它们具有碳晶格结构,但它们的尺寸要小得多。它们也很容易用爆炸或废料等方法制造。”

这项研究的工作原理是:

棉材料首先涂上粘合剂,然后用由纳米金刚石、聚氨酯和溶剂制成的聚合物溶液进行静电纺丝。

这一过程在棉纤维上形成了一个纳米纤维网,然后经过固化将两者结合在一起。

首席研究员兼研究助理Aisha Rehman博士说,纳米钻石涂层被故意只涂在织物的一面,以限制大气中的热量传递回身体。

“织物有纳米金刚石涂层的一面接触皮肤。然后纳米钻石将热量从人体转移到空气中,”拉赫曼说,她在博士学位期间参与了这项研究。

“因为纳米钻石是非常好的导热体,所以它比未经处理的织物导热更快。“

拉赫曼说,选择纳米金刚石进行这项研究是因为它们具有很强的导热性。

纳米钻石通常用于IT领域,还可以帮助改善液体和凝胶的热性能,并提高金属的耐腐蚀性。

“纳米钻石也是生物相容的,所以它们对人体是安全的。因此,它不仅在纺织品领域,而且在生物医学领域都有巨大的潜力,”拉赫曼说。

虽然这项研究仍处于初步阶段,但Houshyar表示,这种将纳米纤维涂覆到纺织品上的方法具有很强的商业潜力。

Houshyar说:“与以前测试的方法相比,这种静电纺丝方法简单明了,可以大大减少制造步骤的多样性。以前测试的方法具有冗长的过程和纳米钻石的浪费。”

进一步的研究将研究纳米纤维的耐用性,特别是在洗涤过程中。

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