由于复杂的制造技术和有限的来源，制备具有多种理想热功能的可穿戴纺织品仍然面临着重大挑战。

近期，陕西科技大学马建中教授&高党鸽教授创新性地提出了一种简便方法，将废旧棉布升级再造为集电加热、室外太阳能加热和室内辐射加热于一体的一体式加热纺织品，以实现高效的个人热管理。这种多模式加热织物是通过在棉纤维表面原位生长类似蛾复眼结构的垂直排列聚苯胺纳米纤维，并在背面组装银纳米线来实现的。采用仪器分析和模拟人体皮肤的方法对制备的加热织物的加热性能进行了评估。加热棉织物表现出超强的可见光吸收率（～98.5%），在一个太阳辐照度下，加热棉织物的温度比普通棉织物高出36.7℃。同时，高中红外反射率（～61.0%）赋予织物优异的室内辐射加热性能。高电导率确保了织物出色的电加热能力（ 0.7V为～74℃）。幸运的是，该织物还具有优异的电磁干扰屏蔽性能（～60dB）、透气性、柔性、自清洁性能和抗菌能力。总而言之，这项研究成果为如何将废旧织物转化为高附加值产品和开发高效先进的加热纺织品开辟了广阔前景，有利于实现理想的个人热管理和缓解全球气候变化。

图1.（a-b）覆盖有（a）传统纺织品和（b）辐射加热纺织品的人体热传导示意图。（c）蛾眼的数码照片和SEM图像。（d）智能织物的传热和结构示意图。

图2.CPAP制备示意图。

图3.（a1）CF的照片。（a2-4）CF的SEM图像。（b1）PANI层的照片。（b2-4）PANI层的SEM图像。（c1）AgNWs层的照片。（c2-4）AgNWs层的SEM图像。（d）CPAP的AgNWs层的EDS映射图像。

图4.（a）CF和CPAP的中红外反射率，黄色区域代表人体辐射。（b）CF和CPAP覆盖在人手上的IR图像。（c）室内辐射加热测量装置示意图。（d-e）辐射加热测量期间裸露皮肤以及覆盖CF和CPAP的模拟皮肤的实时温度曲线（d）和最终温度（e）。（f）人体皮肤和CF或CPAP覆盖的人体皮肤的温度曲线。

图5.（a）CPAP和CF的太阳光谱吸收率，粉色区域代表太阳光谱辐射。（b）光热转换性能测量装置示意图。（c）CPAP和CF在一个太阳辐照度（1000W/m²）下的温度-时间曲线。（d）CPAP在不同太阳辐照度下的表面温度变化。（e）CPAP在不同太阳辐照度下的稳态温度和升温速率。（f）CPAP在一个太阳辐照度下的光热循环稳定性。（g）CPAP和CF在一个太阳辐照度下60s内的IR图像。（h）晴天和阴天的数字照片。（i-j）CPAP和CF在晴天（i）和阴天（j）的光热性能。

图6.（a）CPAP在不同驱动电压下的电热转换。（b）CPAP电热转换的温度响应。（c）CPAP在0.7V下的连续电加热稳定性。（d）CPAP在不同电压下的循环电加热稳定性。（e）CPAP在不同驱动电压下的IR图像。

图7.（a）CF、CPA和CPAP的WCA。（b）CPAP表面的不同液滴。（c）CF和CPAP的自由浸泡。（d）CPAP的银镜现象。（e-f）（e）CF和（f）CPAP的自清洁性能。（g-h）CF和CPAP的抗菌性能。

图8.（a）CPAP和CF的应力-应变曲线。（b）重量为500g的拉伸测定。（c）CF和CPAP的WVTR渗透率。（d）CPAP的透气性测试。（e）CPAP覆盖在花上的照片。（f）CPAP的柔性。（g）样品的EMI SE。（h）CPAP的SET、SER和SEA。（i）CPAP的EMI屏蔽机制。

该工作以“Waste cotton fabric-derived multimodal heating textile for comfortable and reliable personal thermal management”为题发表在《Journal of Cleaner Production》（DOI:10.1016/j.jclepro.2023.138992）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138992