天津大学教授封伟在《Adv. Funct. Mater》发表用于长寿命个人热管理材料的研究进展
时间:2026-11-11 15:39:08 来源:易丝邦
天津大学教授封伟近期在《Advanced Functional Materials》发表同轴静电纺丝设计核-梯度界面-壳结构纤维膜,用于长寿命个人热管理。
将相变缓冲与被动辐射冷却相结合,能够为个人热管理(PTM)提供兼具稳态与瞬态特性的互补调控作用。然而在纤维体系中,反复发生的相变会引发分子重排并累积热机械应力,进而造成纤维变形、孔结构坍塌,使得辐射冷却性能发生不可逆衰减。
天津大学封伟教授团队受贻贝足丝的梯度应力传递机制启发,提出一种同质梯度界面策略,制备出核-梯度界面-壳结构纤维膜(Ho-GIFM),用于构建长寿命个人热管理材料。
该研究的创新点在于:在同轴静电纺丝过程中,同源聚乙二醇基聚氨酯会在界面处发生相互扩散与分子缠结,同时原位紫外交联实现界面稳定化。该结构可以重新分配相变带来的应变,抑制分子链的长程重排,从而保留相变功能与多孔纤维网络结构。
Ho-GIFM 拥有较宽的固-固相变温区(30.2–51.5℃),熔融焓可达60.2J g−1,性能优异。值得注意的是,在经历 100 次−40℃至 80℃的冷热交替冲击后,Ho-GIFM 的太阳反射率仍能维持初始值的99%,而非均质对照样品仅剩余74.5%;其中红外发射率保有率高达99.9%。
该材料的日间净辐射冷却功率经计算可达 101.9W m−2 ,可使模拟皮肤平均降温14.9℃。





