3D打印气凝胶的研究现状

气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度以及低热导率等优良性能,被认为是21世纪的十大新材料之一。然而,传统气凝胶由于其力学性能有限,难以经过后加工技术形成所需的复杂形状结构,满足实际应用的需求。因此,无需复杂后处理,即定制化制备复杂形状结构材料的3D打印技术有望成为突破气凝胶材料应用瓶颈的先进制造技术。该文从3D打印气凝胶的技术种类和材料类型两个方面,综述了3D打印气凝胶材料的研究进展;归纳了3D打印气凝胶材料在阻燃隔热、介电和组织工程中的独特应用并展望了3D打印气凝胶的发展趋势。最后指出扩宽3D打印气凝胶材料的材料体系、开发更适应气凝胶打印的3D打印技术、提升打印精度与速度和深入研究3D打印气凝胶的可控孔隙结构对其性能的影响是未来的几个重要的研究方向。3D打印气凝胶材料的开发有望促进气凝胶材料的快速发展。

静电纺间位芳纶纳米纤维的制备工艺参数

通过静电纺丝方法,将氯化锂/N,N–二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAc)溶解间位芳纶(PMIA)制备了PMIA纳米纤维,探索了溶液浓度、接收距离、纺丝电压及接收速度等工艺参数对纤维形貌及其直径分布的影响。通过扫描电子显微镜观察了PMIA纳米纤维形貌及应用Image-J软件测量统计了PMIA纤维直径。结果表明,溶液浓度为8%~10%、纺丝电压为16~18 k V、接收距离为15~20 cm,接收速度60~80 r/min的范围内,间位芳纶纳米纤维成型良好,直径分布范围为100~120 nm;PMIA纳米纤维直径随着溶液浓度的减小、静电电压的增加而减小,随着接收速度的增加纤维取向增加。

可拉伸纤维基热电材料及器件的研究进展

随着可穿戴电子技术的发展,柔性热电器件由于可持续供电能力、可弯曲形变性及便携性等特点成为穿戴能源设备领域的研究热点。然而,目前柔性热电器件存在拉伸性低、透气性缺乏、功能集成性差等问题,限制了其在穿戴设备中的有效应用。一维结构的纤维基可拉伸热电器件具有尺寸小、轻质、可形变性强、可编织等特点,能够实现穿戴织物的集成和人体热能的持续收集。综述可拉伸纤维基热电器件的材料、结构及制备方法,进一步讨论其在自供电传感、热能收集和热电致冷方面的应用,最后对纤维基热电器件的发展前景做出展望,并指出目前存在的关键挑战和难题。