聚甲醛纤维/丙烯酸酯/BaSO4 气凝胶与石墨烯气凝胶/石蜡复合的双模式 Janus 材料用于全天候被动辐射制冷与太阳能焦耳加热
研究者开发了一种可切换双模式 Janus 结构复合材料,将聚甲醛纤维/丙烯酸酯树脂/BaSO4 气凝胶制冷层与石墨烯气凝胶/石蜡相变复合加热层结合,实现被动辐射制冷、太阳能焦耳加热与潜热存储的协同。
推荐理由:原文给出双层复合材料的反射率、发射率与净制冷功率等实测数据,可据此判断其在建筑热管理中的适用区间。
技术方向
高分子复合材料方向的进展:纤维增强与碳纤维复合材料、界面与增容、铺层与成型工艺、可回收热塑复合材料。
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研究者开发了一种可切换双模式 Janus 结构复合材料,将聚甲醛纤维/丙烯酸酯树脂/BaSO4 气凝胶制冷层与石墨烯气凝胶/石蜡相变复合加热层结合,实现被动辐射制冷、太阳能焦耳加热与潜热存储的协同。
推荐理由:原文给出双层复合材料的反射率、发射率与净制冷功率等实测数据,可据此判断其在建筑热管理中的适用区间。
研究团队用乳液湿法纺丝制备了热塑性聚氨酯/十八烷/PEDOT:PSS/银微粒复合纤维(TOPAF),具有三层核壳结构,并借助双扩散策略实现相变材料的同步封装。该纤维熔融焓约 133.0 J g⁻¹,断裂伸长率超过 400%,电导率超过 268.2 S m⁻¹;模拟光照下表面温度从约 27.8°C 升至 41.8°C,2.0 V 电压下达到约 47.9°C。
推荐理由:原文给出相变焓、电导率与红外吸收率等关键数据,可据此判断这种三层核壳纤维在热管理与传感上的集成程度。
研究提出一种单层结构的多功能智能皮肤(MSS),由高太阳反射率(R sol = 93.8%)、低热导率(ĸ = 54 mW/m·K)的热管理单元与多响应形状记忆驱动单元组成。
推荐理由:单层智能皮肤把高太阳反射与形状记忆驱动集成在一起,给出建筑节能的量化评估思路。
研究报道了一种内源 pH 时钟编程、热可执行的三态界面,将生物质纤维与碱固化硅酸盐基体之间被动形成的界面过渡区变为分阶段功能界面。
推荐理由:生物质纤维/硅酸盐复合材料的界面被设计成随水化 pH 与温度依次切换的三态结构,读者可据此了解界面时序调控的思路。
研究团队提出一种小数据、文献来源、物理引导的筛选与设计框架,将贝叶斯优化与 XGBoost 回归结合并做实验验证,用递归特征消除选出的 18 个物理描述符预测界面能垒,测试集 R² 为 0.87。
推荐理由:用物理引导的主动学习筛选能量过滤型热电复合材料,并给出创面愈合的器件与动物实验数据,可看数据驱动筛选如何落到生物电子应用。
研究设计了一种含亚胺键与氢键互补网络的超支化胶粘剂,与木颗粒在 120°C 热压制备出复合材料 WP/HTP。该材料经三次再加工后力学性能保持 100%,再加工后断裂模量(MOR)为 89 MPa、弹性模量(MOE)为 5.2 GPa,而现有商用工程木复合材料回收率通常为 3%–18%、MOR 为 1–5 MPa、MOE 为 0.1–0.8 GPa。
推荐理由:原文给出超支化胶粘剂在 120°C 热压下的再加工循环数据,可据此判断可回收工程木复合材料的强度区间。
该研究提出一种以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酰胺(AM)为主单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,通过水包水(W/W)乳液模板先制备预聚物泡沫、再经热酰亚胺化转化为聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫的方法。
推荐理由:用丙烯酰胺替代甲基丙烯腈、以水包水乳液模板制备 PMI 泡沫,给出了密度与压缩强度的对应区间。
研究通过分步多墨水3D打印制备了双梯度MXene/聚吡咯@碳纳米管凝胶复合厚电极,将微晶格间距梯度与丝内孔结构梯度耦合,协同调控电极厚度方向上的宏观离子进入与电活性位点利用。
推荐理由:双梯度结构如何同时调控离子传输与活性位点利用,为高负载厚电极设计提供可迁移思路。
研究团队将胺功能化固体吸附剂喷涂到碳纤维基底上,制成模块化 CO2 捕集滤芯,可在 100 °C 下通过焦耳加热在 15 min 内快速热再生。系统尺度运行用差分进化算法优化,并以深度神经网络作为代理模型快速近似不同室内条件下的最优控制参数。基于模拟的分析显示,该方案相比传统系统可降低约 14.9–25% 的能耗,同时在多种室外条件下将室内 CO2 维持在 600 ppm。
推荐理由:该工作把胺功能化固体吸附剂喷涂到碳纤维基底,用焦耳加热实现快速再生,并给出系统级能耗与室内 CO2 控制数据。