400-8910-119
首页 > 应用案例 > 环保材料 > 详情
“静电纺丝 + 静电喷雾”开发新型材料!看丁彬教授、魏取福教授、胡金莲教授如何实现?
2023/9/6 14:54:54 易丝帮

导 语

静电纺丝结合静电喷雾可以制备新型复合纳米材料。近期,东华大学丁彬教授、江南大学魏取福教授和香港城市大学胡金莲教授团队,发表了3篇关于“静电纺丝+静电喷雾”开发复合纳米纤维的研究成果。主要介绍了“静电纺丝结合静电喷雾”制备超细纤维海绵、防水透气无纺布和仿生分层多重保护膜等方面的应用进展,供大家了解学习。

 

1、东华大学丁彬教授团队ACS Nano ( IF 17.1 ):直接合成弹性可拉伸分层结构纤维和石墨烯基海绵用于降噪

 

图片1.png 

图片2.png 

 

➣挑战:噪声污染作为世界三大污染物之一,已经成为人类健康和全球经济的巨大负担。大多数现有的噪声吸收器承受较大的重量,并且不可避免地在良好的低频(通常<1000 Hz)和高频(通常>1000 Hz)降噪性能之间做出让步。

 

➣方法:东华大学丁彬教授和王斐研究员提出了一种可扩展的策略,通过同步进行湿度辅助静电纺丝和静电喷雾,直接合成具有超薄石墨烯基振动器的超细纤维海绵。

 

➣创新点1:还原氧化石墨烯(rGO)纳米片与超细纤维之间独特的物理缠结,使分层振动结构纤维海绵(VSFSs)具有优异的力学性能,可以承受大剪切应变(60%)和拉应力(其重量的6000倍)而不损坏,并且在1000次压缩后几乎没有塑性变形。

 

➣创新点2:VSFSs同时实现了良好的低频吸声和高频吸声。轻质VSFSs(厚度为30 mm)的降噪系数(NRC)达到0.63,可降低24.4 dB的高分贝噪声,为开发理想的吸声材料提供了有效的解决方案。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06921

 

2、江南大学魏取福教授&吕鹏飞教授Nano Energy ( IF 17.6 ):能量收集与日间辐射冷却的强大集成使佩戴热舒适自供电电子设备成为可能


图片3.png 

图片4.png 

 

➣挑战:尽管可穿戴设备取得了重大进展,但实现多功能集成(例如弹性和渗透性)和确保穿着TENGs时的热舒适性仍然具有挑战性。

 

➣方法:江南大学魏取福教授&吕鹏飞教授通过静电纺丝(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)和静电喷聚(偏氟乙烯-共六氟丙烯)/二氧化硅,将被动辐射冷却技术集成到TENG系统中,制造了一种超拉伸、防水、透气的无纺布。

 

➣创新点1:共沉积的PVDF-HFP/SiO2微纳米颗粒具有优异的摩擦电和辐射冷却性能,可以作为粘结剂和疏水剂。

 

➣创新点2:将其与可拉伸液态金属超亲冷电极相结合,可穿戴TENG设备提供了出色的摩擦电输出(114.5 V, 25 N下445 mW/m2),可用于为小型电子设备供电并监测人体运动(例如手指敲击和行走)。

 

➣创新点3:此外,与棉花相比,具有较高Rsolar值(83%)和εLWIR值(95%)的集成的基于TENGs的辐射冷却纺织品在阳光下的冷却温度为~9.5°C。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108842

 

3、香港城市大学胡金莲教授Small ( IF 13.3 ):通过静电纺丝结合静电喷雾制备仿生分层多重保护膜,用于极端环境


图片5.png 

图片6.png 

 

➣挑战:极端环境会对人体健康造成严重危害,甚至威胁生命安全。具有多种防护功能的轻质透气服装具有很大的应用价值。然而,如何将多种保护功能简便地集成到纳米纤维中仍然是一个巨大的挑战。

 

➣方法:香港城市大学胡金莲采用一步共电纺丝-电喷雾工艺制备超疏水复合保护膜(S-MPM)。

 

➣创新点1:与纯静电纺丝膜相比,S-MPM可以抵抗0°C冷或70°C热引起的皮肤温度下降(11.2°C)或升高(17.2°C)。

 

➣创新点2:在寒冷气候(-5℃)下,S-MPM的防冰时间延长了2.52倍,而由于巨大的光热效应,除冰时间仅为1.45秒。在发生火灾的情况下,阻燃S-MPM的总放热量和峰值放热量分别急剧下降24.2%和69.3%。

https://doi.org/10.1002/smll.202304705

 



网友评论 请遵循相关法律法规,理性发言
回复
查看更多回复

分享

为了更好的浏览体验,请使用谷歌,360极速,火狐或Edge浏览器