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聚氨酯软体机器人防护衣,为高温工作者护航

来源:香港理工大学 日期 :2024-08-14 作者 :付静恬
版权声明: 本文由“雅式橡塑网(AdsaleCPRJ.com)”原创/编辑首发,未经许可,禁止转载与摘选。对任何侵权行为,本司将依法追究法律责任。

面对全球变暖带来的极端高温挑战,香港理工大学(理大)的寿大华博士及其研究团队在纺织科技领域取得了重大突破。他们研发出一款基于聚氨酯材料的智能软体机器人防护衣,该防护衣能够智能感知环境温度变化,并自动调整隔热性能,为穿戴者提供热舒适度和安全保障。研究结果已于知名国际跨学科综合期刊《Advanced Science》上发表。

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理大利民先进纺织科技青年学者、时装及纺织学院副教授寿大华博士带领的研究团队,研发首款采用软件机器人纺织物料,可适应环境温度变化而自动调温的智能防护衣,同时有效隔热透气,保障高温环境下的工作安全。(图源:香港理工大学)


热防护衣是保护极端高温下工作人士的重要装备,尤其是需要身处火灾现场的消防员和长期在户外工作的建筑工人。然而,传统防护衣的热阻固定不变,在常温环境下穿着容易因过热造成不适;若用于火灾现场和极端高温环境,其隔热效能又未必足够。为此,寿大华博士及其研究团队研发了一款智能软体机器人防护衣,可以根据用家身处的环境温度自动调节隔热效能,在不同温度下提供卓越的热防护和热舒适度。

研究的灵感源于自然界的仿生学,例如鸽子主要基于结构变化的自适应热调节机制。团队开发的防护衣采用自动调节热温度的软体机器人纺织布,借鉴人体外骨骼排列和分布的网状结构,将软体驱动器置于防护衣内相应支撑区域。其热适应原理是在软体驱动器中封装无毒不燃的低沸点液体,在环境温度升高时,封装的液体由水态变成气态,令软体驱动器膨胀,并使纺织物料结构变厚,静止空气层因此扩大,使热阻提升一倍多(从 0.23 Km²/W 提升至 0.48Km²/W)。当防护衣的外表面温度达到摄氏 120 度,相比于传统热防护衣,这种低成本的智能防护衣内表面温度可降低摄氏 10 度以上

此外,这款智能防护衣还具备出色的透气性和耐用性。其基于聚氨酯的软体机器人纺织物料不仅柔软舒适,而且坚韧耐用,即使经过严格的洗涤测试也不会出现渗漏情况。同时,其多孔间隔针织结构能够显著减少对流热传导,保持高透湿度,确保穿戴者在高温环境下依然能够保持干爽舒适。

 

寿大华博士表示:“传统防护衣在高温环境下往往难以平衡隔热与透气之间的矛盾,导致穿戴者容易感到闷热不适。我们研发的这款智能软体机器人防护衣则能够完美解决这一问题,为穿戴者提供持续的热舒适体感。”他进一步指出,这款防护衣的适用范围非常广泛,不仅适用于消防员等高风险职业,还可以拓展到运动、医疗、户外装备等多个领域,为人们在各种极端环境下提供可靠的保护。


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聚氨酯
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来源:香港理工大学 日期 :2024-08-14 作者 :付静恬
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面对全球变暖带来的极端高温挑战,香港理工大学(理大)的寿大华博士及其研究团队在纺织科技领域取得了重大突破。他们研发出一款基于聚氨酯材料的智能软体机器人防护衣,该防护衣能够智能感知环境温度变化,并自动调整隔热性能,为穿戴者提供热舒适度和安全保障。研究结果已于知名国际跨学科综合期刊《Advanced Science》上发表。

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理大利民先进纺织科技青年学者、时装及纺织学院副教授寿大华博士带领的研究团队,研发首款采用软件机器人纺织物料,可适应环境温度变化而自动调温的智能防护衣,同时有效隔热透气,保障高温环境下的工作安全。(图源:香港理工大学)


热防护衣是保护极端高温下工作人士的重要装备,尤其是需要身处火灾现场的消防员和长期在户外工作的建筑工人。然而,传统防护衣的热阻固定不变,在常温环境下穿着容易因过热造成不适;若用于火灾现场和极端高温环境,其隔热效能又未必足够。为此,寿大华博士及其研究团队研发了一款智能软体机器人防护衣,可以根据用家身处的环境温度自动调节隔热效能,在不同温度下提供卓越的热防护和热舒适度。

研究的灵感源于自然界的仿生学,例如鸽子主要基于结构变化的自适应热调节机制。团队开发的防护衣采用自动调节热温度的软体机器人纺织布,借鉴人体外骨骼排列和分布的网状结构,将软体驱动器置于防护衣内相应支撑区域。其热适应原理是在软体驱动器中封装无毒不燃的低沸点液体,在环境温度升高时,封装的液体由水态变成气态,令软体驱动器膨胀,并使纺织物料结构变厚,静止空气层因此扩大,使热阻提升一倍多(从 0.23 Km²/W 提升至 0.48Km²/W)。当防护衣的外表面温度达到摄氏 120 度,相比于传统热防护衣,这种低成本的智能防护衣内表面温度可降低摄氏 10 度以上

此外,这款智能防护衣还具备出色的透气性和耐用性。其基于聚氨酯的软体机器人纺织物料不仅柔软舒适,而且坚韧耐用,即使经过严格的洗涤测试也不会出现渗漏情况。同时,其多孔间隔针织结构能够显著减少对流热传导,保持高透湿度,确保穿戴者在高温环境下依然能够保持干爽舒适。

 

寿大华博士表示:“传统防护衣在高温环境下往往难以平衡隔热与透气之间的矛盾,导致穿戴者容易感到闷热不适。我们研发的这款智能软体机器人防护衣则能够完美解决这一问题,为穿戴者提供持续的热舒适体感。”他进一步指出,这款防护衣的适用范围非常广泛,不仅适用于消防员等高风险职业,还可以拓展到运动、医疗、户外装备等多个领域,为人们在各种极端环境下提供可靠的保护。


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