2023年11月29日,中国科学院苏州纳米所王锦等与东南大学孙正明/张培根团队合作针对开发具有优异隔热性的可穿戴气凝胶纤维织物取得最新进展。本文提出了一种使用交联纳米纤维构建块创建聚合物气凝胶纤维的通用策略。这种方法结合了受控质子吸收胶凝纺丝和热诱导交联过程。作为概念验证,设计并合成了具有强大热稳定性(高达650°C)、高阻燃性(极限氧指数54.2%)和极耐化学性的Zylon气凝胶纤维。这些纤维具有高孔隙率(98.6%)、高断裂强度(8.6 MPa)和低导热系数(0.036 W/mK)。这些气凝胶纤维可以打结或编织成纺织品,在恶劣环境(-196 ~ 400°C)中使用,并表现出敏感的自供电传感能力。这种开发气凝胶纤维的方法扩大了高性能聚合物纤维的应用范围,在未来可穿戴智能防护织物的应用中具有很大的潜力。研究成果以“Robust and Flame-Retardant Zylon Aerogel Fibers for Wearable Thermal Insulation and Sensing in Harsh Environment”为题发表于《Advanced Materials》。
图1.CPAGS-HIC策略合成HZAF及其隔热和传感应用示意图。
图2. HZAF的光学照片及结构表征。
图3. HZAF的结构与表征。
图4. 抗极端条件的HZAF。
图5.HZAFs织物的传感和绝缘性能。
图6. 通过CPAGS策略构建不同类型的高性能气凝胶纤维。
▓ 来源:热管理材料
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