新型仿生光热织物可实现“智能保暖”

记者日前从天津大学获悉，该校封伟教授团队受盐碱地植物“吸盐—泌盐”机制启发，成功研发出一类新型分子太阳能热（MOST）织物。该织物兼具高效光热转换与优异力学性能，无需依赖复杂电子设备，即可实现“智能保暖”功能。实验表明，在-20℃的低温模拟日光环境下，该织物能在50秒内迅速升温21.2℃，为下一代可穿戴热管理技术的发展开辟了新路径。相关研究成果近日发表于材料学国际期刊《先进材料》。

据了解，目前报道的MOST织物往往面临优异光热性能与力学性能不可兼得的问题。研究团队从盐碱地植物“中亚滨藜”中汲取灵感，把由热塑性聚氨酯制成的中空气凝胶纤维作为基材，将其浸泡在特殊的偶氮苯/氯仿溶液中“腌渍”，纤维先充分吸收溶液而膨胀，随后在干燥时，偶氮苯分子会从内部被挤出，并在纤维表面形成一层均匀、致密的晶体“外衣”——偶氮苯单晶层。这不仅让纤维内部的分子结构更紧密，也让它获得了独特的光学特性和力学性能。这一仿生策略，让织物同时实现了光热性能与力学性能的协同提升，打破“二者不可兼得”的织物性能困局。

实验显示，这种新型织物表现出优异的热管理能力：在420nm蓝光照射下，70秒内升温25.5℃。更难得的是，该织物具备极强的耐用性，经过50次摩擦、500次拉伸弯曲，甚至72小时连续洗涤后，光热性能保留率仍超90%，成功克服了传统MOST材料易脱落、寿命短的问题。此外，该织物还能通过调节光照强度精准控制释热温度，既可用于日常保暖，也可作为便携理疗载体，为关节炎等患者提供局部热敷。

“这项研究的核心，是将自然界生物的自适应机制转化为材料的性能调控策略。”封伟表示，这一仿生设计不仅为MOST织物的大规模制备提供了新方法，更实现了热管理织物的性能突破，未来可广泛应用于智能服装、医疗理疗器械、户外防护装备等领域，推动个人热管理从“依赖外部供能”向“高效利用太阳能”转型升级。