在寒冷潮濕的天氣中,人體微環(huán)境濕度上升,衣物保暖能力削弱,人體熱量加速流失。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年因極端濕冷天氣導(dǎo)致的失溫、凍傷乃至死亡人數(shù)高達(dá)數(shù)十萬(wàn)人。特別是對(duì)于高海拔及嚴(yán)寒地區(qū)的運(yùn)動(dòng)員和士兵等特殊職業(yè)人士來(lái)說(shuō),過(guò)量代謝排汗亦會(huì)嚴(yán)重削弱衣物保暖能力,嚴(yán)重威脅生命健康。當(dāng)前,電熱服等主動(dòng)發(fā)熱技術(shù)依賴外部能源,智能纖維等被動(dòng)發(fā)熱技術(shù)保暖性能又有限。能夠應(yīng)對(duì)極端濕冷天氣的自適應(yīng)、高效、長(zhǎng)效發(fā)熱保溫技術(shù)一直是巨大的挑戰(zhàn),這對(duì)于長(zhǎng)期暴露于極端濕冷環(huán)境中的流浪者、極限運(yùn)動(dòng)員、士兵等特殊職業(yè)人士意義非凡。
近日,蘇州大學(xué)李相鵬、孫立寧教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張世武教授、澳大利亞新南威爾士大學(xué)唐詩(shī)楊教授、軍事科學(xué)院國(guó)防科技創(chuàng)新研究院曹路研究員、西北工業(yè)大學(xué)肖冰教授以及澳大利亞伍侖崗大學(xué)李衛(wèi)華教授組成的國(guó)際聯(lián)合團(tuán)隊(duì),成功研制出可應(yīng)對(duì)極端濕冷天氣的超級(jí)暖寶寶。其核心在于一種具有核殼結(jié)構(gòu)的鋁-液態(tài)金屬微顆粒(Al@LM-MPs)。在外層鎵基室溫液態(tài)金屬的催化作用下,鋁金屬微內(nèi)核在常溫常壓下即可靈敏地感知周?chē)諝庵械乃肿樱l(fā)生高效放熱反應(yīng)(3秒內(nèi)升溫超過(guò)200℃,轉(zhuǎn)化率超過(guò)99.1%)。這一新機(jī)制打破了人們對(duì)金屬鋁在常溫常壓下因表面鈍化無(wú)法與水發(fā)生反應(yīng)的傳統(tǒng)認(rèn)知。相關(guān)成果以“Humidity-Responsive Liquid Metal Core–Shell Materials for Enduring Heat Retention and Insulation”為題,發(fā)表于頂級(jí)期刊《Advanced Materials》。
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