天津大學(xué)封偉教授團隊借鑒鹽堿地植物“吸鹽-泌鹽”機制，研發(fā)出兼具高效光熱轉(zhuǎn)換與優(yōu)異力學(xué)性能的分子太陽能熱（MOST）織物，成果發(fā)表于《Advanced Materials》。團隊以熱塑性聚氨酯中空氣凝膠纖維為基材，經(jīng)偶氮苯/氯仿溶液“腌漬”后，表面形成均勻致密的偶氮苯單晶層，實現(xiàn)光熱與力學(xué)性能協(xié)同提升。實驗顯示，該織物在420nm藍光照射下70秒升溫25.5℃，-20℃模擬日光中50秒升溫21.2℃，經(jīng)50次摩擦、500次拉伸彎曲及72小時洗滌后光熱性能保留率超90%，可通過光照強度精準(zhǔn)控溫，適用于智能服裝、醫(yī)療理療及戶外防護等領(lǐng)域。

10月13日，據(jù)央視新聞報道，近日天津大學(xué)封偉教授團隊受鹽堿地植物“吸鹽-泌鹽”機制啟發(fā)，成功研發(fā)出一種兼具高效光熱轉(zhuǎn)換與優(yōu)異力學(xué)性能的分子太陽能熱（MOST）織物。

該研究成果發(fā)表于材料學(xué)頂尖期刊《Advanced Materials》（《先進材料》），為下一代可穿戴熱管理技術(shù)開辟了全新路徑。

據(jù)介紹，研究團隊從鹽堿地植物“中亞濱藜”中汲取靈感。這種耐鹽植物能通過“溶脹吸收鹽分-去溶脹泌鹽結(jié)晶”的動態(tài)循環(huán)適應(yīng)極端環(huán)境，其“溶劑介導(dǎo)-溶質(zhì)輸運-可控結(jié)晶”的生物機制，為解決 MOST 材料與織物的界面適配難題提供了靈感。

團隊把由熱塑性聚氨酯制成的中空氣凝膠纖維作為基材，將其浸泡在特殊的偶氮苯/氯仿溶液中“腌漬”，纖維先充分吸收溶液而膨脹，隨后在干燥時，偶氮苯分子會從內(nèi)部被擠出，并在纖維表面形成一層均勻、致密的晶體“外衣”——偶氮苯單晶層。

這不僅讓纖維內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)更緊密，也讓它獲得了獨特的光學(xué)特性和力學(xué)性能。

這一仿生策略，讓織物同時實現(xiàn)了光熱性能與力學(xué)性能的協(xié)同提升，打破“二者不可兼得”的織物性能困局。

實驗顯示，這種新型織物表現(xiàn)出優(yōu)異的熱管理能力：在420nm藍光照射下，70秒內(nèi)升溫25.5 ℃，即使在-20℃的低溫模擬日光中，50秒也可升溫21.2℃。

更難得的是，該織物具備極強的耐用性，經(jīng)過50次摩擦、500次拉伸彎曲，甚至72小時連續(xù)洗滌后，光熱性能保留率仍超90%，成功克服了傳統(tǒng)MOST材料易脫落、壽命短的問題。

此外，該織物還能通過調(diào)節(jié)光照強度精準(zhǔn)控制釋熱溫度，既可用于日常保暖，也可作為便攜理療載體，為關(guān)節(jié)炎等患者提供局部熱敷。

未來可廣泛應(yīng)用于智能服裝、醫(yī)療理療器械、戶外防護裝備等領(lǐng)域，推動個人熱管理從“依賴外部供能”向“高效利用太陽能”轉(zhuǎn)型升級。