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"降温 + 发电” 双效纳米织物亮相intertextile 春夏面辅料展

作者: 中国纺织科技

2025-03-01

2025年3月11-13日，中国国际纺织面料及辅料（春夏）博览会将在上海国家会展中心盛大开幕。作为展会重要板块之一，“新技术创新空间”聚焦“绿色低碳纺织”，汇聚全球前沿科技。苏州大学张克勤教授团队将展示“双效纳米织物”，该织物集“降温+发电”于一体，不仅实现人体降温3℃，还可将体热转化为电能，为智能穿戴设备供能。

一、技术亮点：降温与发电双效革新

超强降温性能反射率高达0.94： 纳米织物通过多级结构设计，全太阳光谱反射率与中红外发射率均达0.94，日间辐射降温效果达2-3℃，性能远超市面同类产品。

户外实测验证： 苏州正午测试中，织物表面温度低于环境2-3℃；覆盖建筑屋顶后，室内温度降低4℃，制冷效率提升50%。

图 1 ：具有多级设计和多功能热管理应用的辐射降温纺织品

1、工业化量产突破

采用二氧化硅纳米纤维膜+ePTFE薄膜复合工艺，突破传统材料生产瓶颈，已进入规模化生产阶段，成本可控，适配大规模应用需求。

2、多功能集成应用

智能穿戴： 制成夏季凉感衣物，显著提升穿戴舒适度，体感温度降低3℃。

建筑节能： 覆盖屋顶可减少空调能耗30%，助力绿色建筑认证。

能源自供给： 与柔性热电器件结合，利用人体温差发电，为智能手表、健康监测设备持续供能。

二、技术突破：科学设计赋能实际应用

1、双层纳米结构设计

外层：高密度二氧化硅纤维膜，反射90%以上太阳光，隔绝外部热源。

内层：ePTFE薄膜高效发射人体红外热量，同时保持材料柔韧耐用。

图2：辐射降温纺织品的结构设计

2、能源转换效率提升： 与热电模块集成后，温度梯度提升30%，输出功率显著增加，可驱动低功耗电子设备（如心率监测仪、GPS模块）。

图3：纳米织物的户外辐射制冷性能

三、全球意义与市场前景

在全球变暖与能源危机的双重挑战下，传统高能耗制冷技术已难以为继。苏州大学团队研发的纳米织物通过“被动降温+热能回收”双模式，为以下领域提供创新路径：

智能穿戴：提升穿戴舒适度，延长电子设备续航。

绿色建筑：降低空调能耗，助力“零碳建筑”目标。

城市热岛治理：覆盖城市建筑与基础设施，缓解高温效应。

目前，该技术已获国际顶刊《Device》刊发，并进入商业化阶段，未来将广泛应用于服装、建筑、户外装备等领域，推动低碳经济转型。

图4 纳米织物的户外降温应用

图5 基于纳米织物的人体热能收集

四、研发团队

张克勤 ，苏州大学特聘教授、博士生导师。现任苏州大学纺织与服装工程学院院长，现代丝绸国家工程实验室主任。2000年12月获南京大学理学博士学位后，先后于德国马普金属研究所、新加坡国立大学、哈佛大学开展研究工作。曾在Nature, Physical Review Letters, Matter, Device, Science advances, Advanced Materials, Nature communications等国际顶级期刊发表学术论文200余篇，并三次入选全球“高被引科学家”名单；撰写学术专著5部；主持国家自然科学基金5项，参与国家重大研发计划、863等项目4次；并获得国家科技发明二等奖（2019年）一项。任美国物理学会终身会员，美国材料学会、中国功能材料学会理事等学术兼职。长期从属于纳米功能材料、纤维材料及其复合材料的应用研究。

胡建臣 ，苏州大学副教授、硕士生导师。2013年于日本九州大学取得博士学位，就读期间课题实际完成于日本国立材料研究所（NIMS）。2014年受聘于苏州大学，现为苏州大学纺织与服装工程学院副教授。目前已在Device, Advanced Functional Materials, Advanced Energy Materials，ACS Nano等国际知名期刊发表SCI论文30余篇，出版学术专著两部。目前主要研究方向：纺织品的非化学着色方案的开发与改进、可穿戴能源器件的纺织品评价。

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