提到保暖面料,羽绒、羊毛一直是大众首选,但一款能锁住静止空气、轻薄又超强保温的气凝胶纤维,凭借顶尖科研成果落地,正在颠覆传统保暖产业,这便是北大张锦院士联合邵元龙、江南大学马丕波、苏州大学程涛团队刊发在 Nature 子刊的重磅科研成果 —— 可持续可编织气凝胶纤维。
很多人不了解气凝胶,它被称作凝固的烟雾,内部布满纳米级微孔,孔隙封存静止空气,而空气是自然界导热系数最低的天然隔热介质,这也是气凝胶拥有顶尖隔热能力的根源。但过去数十年,常规气凝胶质地酥脆、易碎裂,只能做成硬板、薄片,没办法纺纱织布,始终困在实验室,难以走进民用纺织领域。
本次院士跨校攻关,突破性采用离子介导分级自组装工艺,选用废弃芳纶边角料作为原材料,变废为宝实现绿色可持续生产,打造出「致密外壳 + 多孔中空芯层」核壳微观结构:外层骨架保障纤维抗拉韧性,内部海量纳米孔洞牢牢锁住空气,一举攻克高隔热与高韧性无法共存的行业百年难题。
从实测性能来看,这款气凝胶纤维拉伸强度突破 83.1MPa,满足工业电脑横机全自动编织需求,单料导热系数低至 22.0mW・m⁻¹・K⁻¹;同等厚度面料,保温能力是羊毛 3 倍、羽绒 2 倍,薄薄一层面料,就能实现厚棉袄的锁温效果。织成成衣后面料轻薄不臃肿、耐水洗、抗弯折、阻燃防潮,-20℃极寒环境下穿戴依旧恒温舒适。

图1 可调控制备分级结构HANF-AF及其纺织工程应用
多场景落地,从日常穿搭到特种工业全覆盖
1、民用纺织领域
秋冬轻薄保暖内衣、户外冲锋衣内胆、轻量化羽绒服,告别厚重臃肿;秋冬针织卫衣、防寒睡袋、家纺被芯,用更少面料实现长效锁温,兼顾透气不闷汗。
2、特种防护领域
极地科考防寒工装、航空航天柔性隔热面料、冷链作业防护服、单兵防寒织物,适配高低温极端工况防护需求。
3、节能环保领域
建筑柔性保温布艺、工业管道包覆隔热织物,依托超低导热特性实现节能降耗,助力双碳发展。
从实验室顶尖论文到市场化面料,可编织气凝胶纤维打通了科研落地最后一环,而气凝胶材料的应用不止纺织面料,在精密电子隔热赛道同样实现技术深耕。科隆电子材料气凝胶依托自主研发技术打造 HL-MQ 系列气凝胶纳米纸产品,导热系数低至 0.013~0.019W/(m・K),具备 V0 级阻燃、绝缘疏水、超薄可模切优势,广泛适配智能穿戴、消费电子、动力电池狭小空间隔热需求,实现气凝胶从纺织保温向精密电子热管理的跨领域产业化落地,持续拓展气凝胶新材料的应用边界。
免责声明:素材来源于网络,仅供学术交流,侵删。由于小编水平有限,文献解读如有疏漏、错误之处还请各位读者批评指正。如需投稿,请联系我们