回复材料前沿洞悉:有了这样的材料,建筑物的节能效果肯定会有质的飞跃
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全球能源需求增长与环保法规加强,再生回收材料研发面临功能化、高值化挑战,同时传统伪装材料因红外探测技术进步暴露出性能不足,高性能材料研发需兼顾功能与环保。 近日,武汉纺织大学徐卫林院士团队在《Advanced Functional Materials》发表论文,提出创新仿生策略。受自然木材多孔结构、生物矿化机制及爬行动物鳞片启发,利用废旧棉纤维(再生纤维素来源)和碱木质素(造纸工业副产物、天然交联剂),通过湿度诱导自组装技术,制备出具有外层致密、内部多孔“类吐司”结构的再生纤维素复合气凝胶(CLA - TiO₂)。 之后,团队采用原子层沉积(ALD)技术沉积二氧化钛,提升材料机械性能,赋予红外反射性能与沙漠色彩。改性后,材料拉伸强度达3.77MPa,提升51.41%,保持轻量化与结构稳定性,热导率低至45.17 mW/(m·K),在8 - 14 µm中红外波段可干扰热成像探测设备,在沙漠模拟环境下的热伪装能力满足军事隐身需求。 该研究结合仿生策略与先进制造技术,开发出环保高性能复合气凝胶,为热伪装、隔热材料设计开辟新路径,为绿色建筑与高端工业材料开发提供理论指导。