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【成果简介】

人体必须保持在一定的温度范围内才能舒适和安全。服装在调节人体体温方面发挥着重要作用。然而,在恶劣的应用场景下,如全天/夜间循环、寒冷的极地地区和太空旅行,体温调节服装面临挑战。

南开大学化学学院陈永胜教授、材料科学与工程学院马儒军教授、化学学院刘永胜教授科研团队通过整合柔性有机光伏(OPV)模块直接从阳光中获取能量和双向电热(EC)装置,开发了一种灵活和可持续的个人体温调节服装系统。柔性OPV-EC体温调节服装(OETC)可以将人体热舒适区从22°-28°C扩展到12.5°-37.6°C,具有快速体温调节速率。该系统同时能耗低、效率高,只需12小时的太阳光能量输入,便可实现 24 小时可控和双模式体温调节。这种自供电的可穿戴体温调节平台具有结构简单、设计紧凑、效率高、自适应能力强等特点,且以阳光为唯一能源。该研究成果以Self-sustaining personal all-day thermoregulatory clothing using only sunlight为题发表于Science上。化学学院2021级博士研究生王子源和材料科学与工程学院2021级博士研究生薄轶文为共同第一作者。陈永胜为第一通讯作者,马儒军、刘永胜为共同通讯作者,南开大学化学学院为第一单位。

 

【核心创新点】

研究团队开发了一种体温调节服装系统,该系统将有机光伏与双向电热装置相结合,能够加热或冷却。该装置依靠阳光运行而无需额外电源,并且可以在各种恶劣环境中使用。

【数据概览】

图1:仅用太阳光驱动的全天候自持续人体热管理衣物工作原理示意图。

图2.柔性OETC系统的性能。

图3:OETC系统可穿戴温度调节性能

图4:OETC与棉服体温调节性能对比

论文地址:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj3654

本文主要参考:https://mp.weixin.qq.com/s/M-c2DRoZuRwDWNE54ShnMQ

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