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中國研製出24小時可穿戴主動性太陽能熱管理系統
中國科研團隊在日常可穿戴體溫調節服裝研究領域取得突破性進展﹐團隊研發出僅用太陽光驅動的全天候自持續人體熱管理衣物。在晝夜溫差極大或生存環境惡劣的地區﹐如何安全﹑便捷﹑高效地利用衣物讓體溫保持在舒適的溫度區間﹐是否能夠開發一種如宇航服般使人體保持在舒適溫度範圍內的日常可穿戴體溫調節服裝是人們不斷追求但又極具挑戰性的目標。
中國科研團隊設計﹑制備了一種柔性且可持續的個人體溫調節衣物系統。該系統能夠根據各種極端複雜的環境溫度變化快速響應﹐通過柔性太陽能器件﹐將太陽光的能量用於驅動高效的電卡熱管理器件﹐使人體熱舒適區從22~28°C擴展到12.5~37.6°C﹐同時能耗低﹑效率高﹐只需12小時的太陽光能量輸入便可實現24小時可控和雙模式體溫調節﹐具有很強的自適應能力。
「如果可以實現在太陽下製冷﹐在黑夜裡保暖﹐並且可以利用無限和無處不在的太陽能來實現上述全天候和自持續的人體熱管理﹐我們人類的生存空間將獲得極大的擴展。」研究人員說。基於團隊前期在柔性太陽能﹑電卡以及熱管理等方面取得的已有進展﹐科研團隊設計制備了柔性太陽能電池模塊和柔性電卡熱管理模塊﹐並將兩者有機地集成起來﹐製成了一種新型的柔性可穿戴的主動性太陽能熱管理系統﹐從而實現了雙向主動的人體熱管理﹐使人體在太陽光(高溫)下實現降溫﹐在黑暗(低溫)中實現保暖﹐人體可以生活的環境溫度區間獲得了三倍以上的提升。
這種新型太陽能熱管理系統還可以充分發揮有機太陽能電池和電卡熱管理器件的柔性特徵﹐將其集成使用於適宜人類穿著的衣物上既智能又不會影響皮膚的穿著體驗。
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