碳纳米管在柔性可穿戴热电材料与器件开发中的研究进展

摘要:近年来,随着纳米科技的飞速发展,碳纳米管(Carbon nanotube,CNT) 在越来越多的领域得到了广泛的应用。与此同时,持续增长的全球能源消耗以及日益严峻的环境问题,促使新能源及其转换材料的研究。基于Seebeck 效应(Seebeck effect) 和帕尔贴效应(Peltier effect) 的热电器件因其在能量转换与管理方面的独特优势,已受到全球范围内的广泛关注。在此背景下,将热电器件与人体穿戴技术相结合,以实现智能监测、温度调节等多功能应用,逐渐成为研究热点。本文阐述了近年来CNT 在柔性可穿戴热电材料和器件中的研究进展,从CNT 的独特物理化学性质出发探讨了其在柔性可穿戴热电领域应用的可行性,介绍了CNT基无机、有机复合材料及器件的热电性能。最后总结分析了CNT 柔性可穿戴复合热电器件未来可能面临的挑战和发展趋势,以促进CNT 在柔性可穿戴热电器件中实现广泛应用。

3D打印技术在贵金属饰品中的应用现状

摘要:3D 打印技术以其独特的创新和实用性,正在逐步渗透到各个行业,其中就包括珠宝首饰行业,尤其是贵金属饰品。本文以3D 打印技术在贵金属饰品制造领域中的应用为主题,首先介绍了3D 打印技术在贵金属饰品制造领域应用的背景和意义;其次介绍了贵金属饰品用3D 打印技术的国内外发展现状;随后在贵金属饰品用3D 打印技术的概述中,详细阐述了3D 打印技术在贵金属饰品中粉末的制备、3D 打印技术中的应用的软件、3D 打印贵金属饰品的设备以及工艺;最后对3D 打印技术在贵金属饰品中的应用进行了展望。

制冷空调行业铝代铜现状及其发展前景

摘要:介绍了铜和铝的特性、铝管在制冷空调行业应用现状、制冷空调用全铝式换热器的优点、制冷空调行业铝代铜前景及铜、铝的资源及价格,对未来制冷空调行业铝代铜增量进行了预测,并对目前国内制冷空调行业铝代铜行业发展中存在的问题及未来如何实现良性发展提出建议。

超疏水表面在柔性可穿戴器件上的应用研究进展

摘要:柔性可穿戴电子器件因其轻薄便携、集成度高以及保形性好等特点在医疗保健、运动跟踪及环境监测等领域获得广泛关注。然而,特殊的使用环境使得其长期稳定性受到外界环境及受试者体表分泌物等复杂水合环境的挑战。超疏水表面因其特殊的防水、自清洁、抗腐蚀、抗菌等功能,为可穿戴电子器件及其供能设备的性能提升及延寿提供了新契机。简述了柔性可穿戴电子器件的研究进展;揭示了超疏水表面的主要原理和影响因素;汇总了超疏水表面的主要制备方法及其各自优缺点;简述了超疏水表面在可穿戴传感器、能量转化器件及储能器件方面的应用;指出高机械稳定性、良好的环境耐久性以及高透光率是未来超疏水表面在可穿戴器件上实现应用与发展的重点与难点。

燃气热水器铜质换热器防腐工艺研究

摘要:铜作为换热器的主要材料,在燃气热水器中应用广泛。然而,近年来,部分地区的铜管腐蚀漏水问题已成为行业难点。就铜质换热器的穿孔腐蚀问题,依据水质分析以及失效分析,分别从管道材料处理、水质处理两方面入手,提出管内壁镀镍、FOF(Filming Organic Formula)物理阻垢2种缓蚀方案。通过电化学试验、耐久性验证论证了方案的可行性。最后,针对以上2套方案批量制作了样品在山西、山东等地定向试用并定期追踪,结果显示,镀镍方案可在一定程度上减缓热交换器腐蚀,寿命可延长60%~200%;FOF物理阻垢整体可延长换热器使用寿命60%~200%以上。

离子凝胶在柔性可穿戴系统中的应用研究进展

摘要:离子凝胶( IG) 是由离子液体和聚合物支撑网络构成的离子导体,具有抗冻、抗干燥、透明度好、柔韧性高、迟滞低等优点,是当前研究的热点和焦点。本文综述了IG 在柔性可穿戴系统中应用的最新进展,重点介绍了IG 的合成方法( 直接混合法、原位聚合法和溶剂交换法) 、物理/化学性能( 包括力学性能、导电性能、自愈合性能、抗冻耐热性能、生物相容性、可降解性、形状记忆性和粘附性等) 以及应用场景( 包括离子皮肤、人体运动监测、人机交互和柔性能量存储等) ,并总结了IG 性能提升和应用场景拓展的常用方法,最后提出了IG 目前存在的问题以及未来发展的方向。

用于织物显示器件的高性能银纳米线/热塑性聚氨酯透明导电纤维

摘要:透明导电纤维是构建织物显示器件的核心组成部分, 目前其主要通过在高分子基体中掺杂导电的离子液体进行制备, 但其导电性较低, 难以有效满足应用需求. 将银纳米线涂覆在空气等离子体处理后的热塑性聚氨酯纤维表面,得到了一种具有高导电性和高透明性的柔性透明导电纤维. 在等离子体处理后, 聚氨酯纤维表面接枝了大量亲水基团,并与银纳米线表面所包覆的聚乙烯吡咯烷酮形成氢键作用, 促进银纳米线膜层牢固地粘附于聚氨酯纤维表面. 该透明导电纤维的电导率可达到10 S•cm-1, 较基于离子液体/聚氨酯的导电纤维提高1000 倍, 其透光率超过75%, 在空气中放置14 d 及弯折10 万次后, 电导率仍能维持初始值的90%以上. 将该透明导电纤维编织构建成织物显示器件, 其发光亮度可达208 cd•m-2, 且具有良好的耐水洗和耐摩擦性能.

新型机电转化纤维材料与自供能可穿戴技术

摘要:随着柔性可穿戴电子设备的高速发展,众多可穿戴电子产品已成为人们日常生活的一部分。摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG) 为有效解决供电难题提供了新方法。基于TENG 技术,利用织物将身体运动转化为电能与传感信息,机电转化纤维(Mechano-electric conversion fibers,MECFs) 应运而生。MECFs 能够在高效收集身体低频、不规则机械能的同时,确保舒适、透气、安全且耐用,实现了自充电供能和自驱动传感两大功能。MECFs 催生了一个以人体为中心、自我维持的能量和信息供给系统。基于MECFs 的工作原理,起电材料的选择与设计是影响MECFs 性能的关键因素,MECFs 的多维度结构设计进一步提升了其能量转换效率。目前,MECFs 已经在智能生活中广泛应用,特别是自充电供能和自供能传感。尽管取得了显著进步,新型MECFs 的发展仍然面临着诸多挑战。展望未来,在人工智能和物联网的加持下,MECFs 将继续向智能化、个性化的道路迈进。

纺织基摩擦纳米发电机在运动与健康领域中的最新研究进展

摘要:纺织基摩擦纳米发电机(Textile-based triboelectric nanogenerators,T-TENGs) 在能源收集和可穿戴设备领域展现出巨大潜力,尤其在运动与健康领域中尤为突出。本文针对T-TENGs 在运动与健康领域中的最新研究进行综述。首先,介绍了摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerators,TENGs) 的工作原理及模式;T-TENGs 的关键材料,包括电极和正负摩擦电材料。其次,概述了多种制备技术,如共轭静电纺丝、湿法纺丝、环锭纺纱、二维编织、3D 编织和静电纺丝膜等;以及针织、机织、非织造、刺绣和3D 打印织物等不同结构的制备方法。然后,总结了T-TENGs 在运动领域(如人体运动监测和不同运动项目中的应用)、健康领域(生命体征监测和健康监测与疾病的监测、预防与矫正),以及多功能运动与健康方面的最新进展。最后,讨论了T-TENGs 遇到的挑战、未来发展趋势及其在多功能应用中的广泛应用前景,为T-TENGs 的进一步研究和制备提供参考。

基于相变材料的调温纺织品研究进展

摘要:调温纺织品因在提升人体舒适度和节能降耗方面具有显著优势而受到广泛关注.相变材料是依靠自身性能在相变区间内吸收或释放热量,从而实现能量在一定温度范围内存储与释放的材料,是实现调温功能的核心,具有优异的储热能力和可控的相变温度范围.调温纺织品的制备包括相变材料的合成与封装、与纤维的复合以及织物设计.将相变材料整合到织物或纤维中,利用相变材料相态的转变达到织物温度的调节,作用于人体可营造出较舒适的环境G织物G人体微气候,不仅能提升使用者的舒适度,还具有节能减排的作用.综述了相变材料的分类、封装方式及应用现状,介绍了基于相变材料的调温纺织品的制备工艺、热性能表征方法及在军事、航空航天、生物医学、柔性可穿戴设备等领域的应用进展,并展望了调温纺织品未来的发展前景.