储热又“抗造”，新一代高性能可穿戴调温材料亮相
储热又“抗造”的新一代高性能可穿戴调温材料来了。北京大学材料科学与工程学院近日通过纳米结构的精准调控，制备出新一代高性能相变纤维，长度拉伸约15倍仍稳定，储热效率超99%。该成果破解了长期困扰调温材料领域的“性能权衡”难题，有望在可穿戴医疗设备、智能运动服饰等领域应用。
相变纤维材料能通过“固-液”态相变在特定温度下吸收或释放大量热能，为织物赋予“热缓冲”能力，打造恒温微气候，目前主要用于制造太空服、滑雪服、医疗热敷产品等。然而，传统相变纤维面临着强度差、加工困难等问题，常以牺牲储热能力换取机械性能稳定，制约了其在可穿戴设备中的规模化应用。
面对该难题，北大材料科学与工程学院教授邹如强团队提出一种材料制备新策略：在传统纤维里加入了微量的碳纳米管，再辅以一种特殊的三维高分子网络。“核心技术是为材料搭建一个兼具刚性支撑、高速热通道和弹性限域空间的微观结构。”邹如强解释，在熔融纺丝和拉伸过程中，微量的碳纳米管可大幅提升纤维的力学强度和导热能力，从而提高储热密度。三维高分子网络则在纳米尺度上构建了坚固且富有弹性的笼状结构，将相变分子牢牢束缚其中，确保了材料形态和功能的长期稳定。
通过这种“四两拨千斤”的精准结构调控，团队成功制备出新一代高性能相变纤维，取得了多项性能突破：纤维储热效率超99%，具备极高的韧性与强度，使其能耐受商用纺织设备的裁剪与高速缝纫。此外，新材料的制备工艺与现有化纤工业生产线高度兼容，助力科研成果从实验室走向生产线。
穿戴测试结果显示，在夏季户外环境下，相变调温材料比普通聚酯纤维材料表面的温度更低、更稳定，皮肤体感温度更舒适。在高温的室内操作环境下，新材料也展现出可靠的吸热缓冲与热防护性能。目前，团队正在开展技术优化和产品化，推动新材料在可穿戴医疗设备、智能运动服饰、航空航天舱内服以及建筑节能织物等领域的应用。
来源：北京日报客户端