要將(jiāng)溫度調節到南文(dào)人體舒适的範圍往往需要消耗大量能(néng)量。因此，黑樂目前大量的研究工作都(dōu)緻力于開(kāi)發(fā)無需任何能電亮(néng)量消耗就(jiù)能(néng)降低人體溫時在度的被(bèi)動個人熱管理技術。盡管先前研究學(xué)者已她從經(jīng)提出了各種(zhǒng)冷卻紡織品的設計方法，但民票尚未實現基于紡織品的日間輻射冷卻到(dà微章o)低于環境溫度。最新研究表明，蠶絲服跳的光學(xué)特性源于其分層微結構，這(zhè)用窗為研究人員探索日間輻射冷卻提供了一個極具前景的方向(xi著少àng)。

近期，南京大學(xué)與斯坦福大學(xué)研究團隊通過(guò)分子鍵分站合設計和可擴展的偶聯劑輔助浸塗方法探索蠶絲的納米加工，金物并證明了通過(guò)納米加工的蠶絲懂近可以實現亞環境日間輻射冷卻。相關研究以“Subambien了關t daytime radiative cooli票見ng textile based on na校術noprocessed silk”為題發(fā)表于Nature Nano店很technology上。

納米蠶絲的設計

研究人員用一種(zhǒng)可伸縮的偶聯劑輔低計助浸塗的方法對(duì)蠶絲進(jìn)行處理，加工後(hòu)的蠶絲保持了其外看原有的服用性能(néng)。此外，為了提高在紫外波段的反射率，舞費使用偶聯劑通過(guò)分子鍵合策略將吃請(jiāng)具有高折射率的無機氧化物納米來高顆粒結合到(dào)蠶絲上。同時(shí)去少，可見光-近紅外波段的反射率也得到(dào)了提高，蠶絲在老見整個太陽光譜中的總反射率可以達到(dào)大約95%。商生

納米蠶絲的日間輻射冷卻設計

制備與表征

研究人員使用Mie散射理論計算了Al2O3顆粒在紫外光譜上的散射效率很笑與顆粒大小的函數關系，确定了使用尺寸門兒約為300 nm的Al2O3納米顆粒用于後(h就花òu)續試驗。選擇钛酸四丁酯作為偶聯劑，將(jiāng)Al不外2O3顆粒附著(zhe)在蠶絲上。研究發(fā)現，钛酸四丁酯能(nén務報g)與Al2O3表面(miàn)的羟基形成(c購樂héng)氫鍵，減少Al2O3顆粒的團聚。此外钛酸四丁子如酯能(néng)與蠶絲中的氨基酸形成(chéng)較強的共價鍵。森長因此，通過(guò)這(zhè)種(zhǒng)分子鍵腦業設計策略，Al2O3顆粒與蠶絲明弟之間形成(chéng)了較強的黏附性。

納米蠶絲的制備與表征

性能(néng)測試

研究人員對(duì)天然蠶絲和納米蠶絲進(jìn)行了費城22 h的連續輻射冷卻測試。研究匠街發(fā)現，由于熱釋放，天然蠶絲雨就的溫度在夜間低于環境溫度，但在白天（9:00 ~17:00）其溫度通常高于雪算環境溫度。相比之下，納米蠶絲的溫度在美視白天和晚上都(dōu)一直低于環境溫度，在15:00太陽輻照算化度超過(guò)800 W·m-2時(shí)，納米蠶絲的平均溫度仍比的多環境空氣溫度低約3.5 °C。

天然蠶絲和納米蠶絲輻射冷卻性能(水音néng)測試

研究人員還(hái)測試了陽計說光下蠶絲覆蓋模拟皮膚時(shí)的冷讀要卻性能(néng)。模拟皮膚由矽橡膠絕緣柔性加熱器組成(ché煙水ng)。結果顯示，當用納米蠶絲覆蓋模拟皮膚時(sh志他í)，皮膚的溫度比用天然蠶絲或棉花船少覆蓋的模拟皮膚溫度分别低約8、12.5 ℃。以上結果顯示了納米蠶絲具有優異的關飛冷卻性能(néng)，這(zhè)是由于海樹其增強的太陽反射和其固有的熱輻射性能(néng)相結合，後(hòu)者可以最歌如大限度地減少熱輸入，而這(zhè)些性訊計能(néng)不受納米處理的影響。

此外，研究人員對(duì)納米蠶絲的穿著(信話zhe)舒适性進(jìn)行了測試。結果顯示，納米蠶絲的水蒸從爸汽透過(guò)率與天然蠶絲和Tyvek（特衛強）相似，略高區公于棉花；在Al2O3納米顆粒的覆蓋下，蠶絲的芯吸距離仍志自為10 mm，可與天然蠶絲媲美；并通過(guò)水洗和日光幹燥爸小測試了納米蠶絲織物的耐洗性。

納米蠶絲的熱性能(néng)及服用性能(néng)測試