玉米皮纤维基柔性可穿戴复合膜的按需构建及其在人体热管理中的应用

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维持体温平衡是人类活动的必要条件,仅靠棉袄、羽绒服等衣物很难满足人体的舒适度。本作品旨在开展无能耗基于农业废弃物构建柔性可穿戴复合膜材料及其在人体热管理性能领域的研究。以柔韧的玉米皮纤维素为基底,利用磁控溅射、晶体生长和原位组装等技术制备兼具红外辐射可控、机械性能和透气性优异的柔性可穿戴复合膜,其应用于人体热管理。围绕多功能复合膜的三维结构和功能之间的形成和转化与红外热管理性能优化以及相应的控制方法展开研究,进一步探索红外发射率与人体热管理性能的演变规律,建立多功能复合膜的三维结构特性和热管理可调控性能的构效关系,确立可调节红外辐射多功能复合膜的最佳工艺。结果表明,制备基于纤维素复合膜不仅在高温下可以实现辐射冷却效果,而且在低温下能将红外辐射返回人体实现辐射保温效果,并利用有效且经济的方法提供低能量输入的情况下进行加热。另外,复合膜具有优异的抗菌性能,可提高使用寿命,为人体健康提供保障。同时,复合膜还具有出色的透气性、柔韧性和机械性能,作为可穿戴材料表现出潜在的实际应用价值。因此,这种无能耗、环保的户外辐射可穿戴纺织品有望广泛地促进社会的可持续发展;在复合材料创新领域具有极其重要的经济价值和战略意义。