2020年6月18
对二维(2D)材料石墨烯的最新研究使研究人员能够创造出智能适应性服装，这种服装可以在炎热气候下降低穿着者的体温。
曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的一组科学家创造了一件原型服装，通过利用石墨烯卓越的热性能和灵活性，展示了在一件衣服内动态热辐射控制。这一发展也为纺织品上的交互式红外显示和隐蔽红外通信等新应用打开了大门。
人体以红外光谱中的电磁波形式辐射能量(称为黑体辐射)。在炎热的气候下，人们希望充分利用红外辐射来降低体温，这可以通过使用红外透明纺织品来实现。而在相反的情况下，红外线屏蔽罩是将身体能量损失降至最低的理想选择。紧急毛毯是一个常见的例子，用于处理极端病例的体温波动。
科学家合作小组通过电调节集成到纺织品上的石墨烯层的红外发射率(辐射能量的能力)，演示了两个相反状态之间的动态转变。
2004年，曼彻斯特大学首次分离并探索了单原子厚的石墨烯。它的潜在用途是巨大的，研究已经导致了商业产品的飞跃，包括;电池、移动电话、运动用品和汽车。
这项新研究发表在今天的杂志上纳米快报,演示了智能光学纺织技术可以改变其热能见度。该技术使用石墨烯层来控制织物表面的热辐射。
领导这项研究的Coskun Kocabas教授说:“控制热辐射的能力是一些关键应用的关键，如在高温气候下对身体的温度管理。隔热毯是用于这一目的的一个常见例子。然而，随着周围环境的升温或降温，保持这些功能一直是一个突出的挑战。”
Kocabas教授补充说:“对不同形式纺织品的光学特性调制的成功演示，可以利用纤维结构的普遍使用，并使新技术在红外和其他电磁频谱区域的应用，包括纺织品显示、通信、自适应太空服、和时尚”。
这项研究建立在同一小组之前的研究基础上，使用石墨烯制造热伪装，以骗过红外摄像机。这项新研究还可以整合到现有的大量生产的纺织材料中，如棉花。亚博网站下载为了证明这一点，该团队开发了一款t恤的原型产品，让穿着者能够投射出肉眼看不到但可被红外摄像机读取的编码信息。
“我们相信，我们的结果及时地展示了将石墨烯的特殊光学特性转化为新型实现技术的可能性。传统材料无法实现这种性能。”亚博网站下载
“这一研究领域的下一步是解决对地球轨道卫星的动态热管理的需求。轨道上的卫星面对太阳时温度过高，在地球的阴影下冻结。我们的技术可以通过控制热辐射和根据需要调节卫星温度，实现卫星的动态热管理。”Kocabas说。
克斯特亚·诺沃谢洛夫教授也参与了这项研究:这是一种美妙的效果，本质上源于石墨烯独特的能带结构。看到这样的效果带来了高科技应用，真是令人兴奋。”他说。
先进材料是曼彻斯特亚博网站下载大学的研究信标之一，是开创性发现、跨学科合作和跨部门合作的例子，正在解决地球面临的一些最大问题。
来源:https://www.manchester.ac.uk/