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国家重点实验室团队联合中科院化物所在国际顶级期刊《Advanced Science》上发表论文
2023年01月05日 08:38   访问量:   来源:     打印    

兰州理工大学国家重点实验室喇培清教授团队和中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室高祥虎研究员、刘刚研究员团队合作,通过一步磁控溅射方法在普通棉布表面制备了基于高熵氮化物(ZrNbMo-Al-N)的多层薄膜,具有优异的光热转化效率(82.2%600 W m20°C),实现了较高光谱选择性的人体热管理织物。通过建立稳态传热模型发现织物高吸收率和低发射率对人体在低温环境下保温都有贡献,特别是吸收率的优化,能够有效增加在户外光照环境下的保温能力。

高熵保温织物的制备及光学性能

研究人员通过理论计算结合实验验证的方法对多层薄膜光学性能优化。优化后的选择性吸收涂层沉积在金属铝修饰的棉布上,得益于高熵材料优异的本征吸收特性,该织物具有高达 92.8%的太阳能吸收率;由于铝薄膜的红外反射性能,该织物具有39.2%的热发射率。织物较低的发射率使得室内空调的设定温度降低了3.5°C,有效地减少了能源消耗。在空气温度为7.5°C的冬季早晨,太阳光强度只有350Wm2,基于高熵合金涂层的保温织物仍可以使体表温度提高12°C。该织物还同时保持了棉布的穿戴舒适性和透气性,具有良好的水蒸气透过率、透气性和耐久性;此外,经过不同的洗涤周期该织物仍然保持优异的光学性能。

研究成果以“Efficient Warming Textile Enhanced by a High-Entropy Spectrally Selective Nanofilm with High Solar Absorption”为题发表于国际顶级期刊Advanced Science》上(https://doi.org/10.1002/advs.202204817)。兰州化物所为第一完成单位,何成玉博士生和赵鹏硕士生为该论文共同第一作者,高祥虎研究员、兰州理工大学国家重点实验室喇培清教授、浙江大学李洋博士为共同通讯作者。(撰稿:喇培清    审核:石玗)