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Cool! Bornitrid-Nanoblätter zur Kühlung der Kleidung!

Jun 11, 2019

Verglichen mit der Kühlung des gesamten Gebäudes bei heißem Wetter ist es kostengünstiger und umweltfreundlicher, einfach Kleidung zu tragen, die die Körpertemperatur effektiv abbaut. Derzeit hat ein Forscherteam der University of Maryland in den USA erfolgreich ein Textil mit starker Wärmeleitfähigkeit entwickelt, das aus Bornitrid-Nanoschichtfasern besteht, die in eine Polymermatrix eingebettet sind und eine Kühlung des menschlichen Körpers um 2 Grad Celsius erreichen können. Diese Art von Textilien ist durch einfache, schnelle und erweiterbare 3D-Drucktechnologie einfach herzustellen. Darüber hinaus ist die Wärmeleitfähigkeit dieser Textilart um 55% höher als die von handelsüblicher Baumwolle.

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Gegenwärtig erzielen die meisten privaten kühlen Textilien auf dem Markt einen Kühleffekt, indem sie überschüssige Feuchtigkeit entfernen. In trockenen Gebieten mit niedriger globaler Luftfeuchtigkeit ist es jedoch schwierig, mit dieser Art von Kleidung einen Kühleffekt zu erzielen. Dazu gehören auch kaltverpackte Textilien, die von Phasenwechselmaterialien abhängen, und luftgekühlte Textilien.

Das Kühlen von Textilien mit anderen Technologien, wie z. B. Textilien mit Flüssigkeitskühlung, ist sperrig, teuer und verbraucht großen Strom.

Um diese Probleme zu lösen, haben Forscher kürzlich eine Art transparente, nanoporöse Polyethylenfaser hergestellt, aus der Kleidung und Masken hergestellt werden können, die durch Strahlungskühlung die Körpertemperatur senken können. Nach dem gleichen Prinzip entwickelte das Forscherteam auch erfolgreich Glas-Polymer-Hybridmetamaterialien.

Hochbestellte BNN-Nanoblätter

Kürzlich hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Liangbing Hu, Institut für Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, Universität Maryland, basierend auf früheren Arbeiten ein wärmeleitendes Textil entwickelt, das die menschliche Wärme direkt aus dem Körper ableitet. Das Material basiert auf Bornitrid-Nanoblättern (BNNS) und Polyvinylalkohol-Verbundfasern (PVA). BNNS hat eine planare Wärmeleitfähigkeit von bis zu 2000 W / (mK). Und Hu und seine Kollegen stellen sicher, dass wir diese neue Leistung nutzen können, indem wir BNN-Bleche in einer hoch geordneten Weise kalibrieren. Die Forscher bedrucken zunächst BN / PVA-Fasern und erhitzen sie in ordnungsgemäße Ausrichtungsstrukturen, um die Anforderungen zu erfüllen. Anschließend weben oder stricken sie die Fasern zu Textilien.

Hu erklärte, dass der thermische Streckprozess eine Gittervibration erzeugt, die zu Energiekanälen entlang der Energiephononen führt. Hochgeordnetes BNNS kann die Wärmeübertragungsleistung von BN / PVA-Verbundfasern erheblich verbessern, indem es eine Vielzahl von Ausrichtungs- und Verbindungswegen für die Wärmeleitung bietet. Tatsächlich beträgt die Wärmeleitfähigkeit des fertigen Materials 0,078 W / (mK).