成果介绍
受鸟类羽毛调温机制的启发,本成果提出了一种充气形变智能调温服装,利用调节衣间静止空气层厚度来改变服装的隔热性能。空气作为一种无穷无尽的绿色资源,具有无成本、无重量、绿色环保等多种优点。与现有的充气式调温服装相比,本研究中设计的气动调温结构具有良好的隔热性、透气性和舒适性,制作成本低并且适用于大规模工业制造。
成果亮点
充气调温材料:借鉴流体驱动软机器人技术,设计充气形变智能调温服装,利用调节衣间静止空气层厚度改变隔热性能。设计多种气动形变结构,通过实验确定制造参数,选用特定硅胶材料。
结构性能优化:研究充气调温结构基础性能,如厚度变化率、透湿率等;分析热湿舒适性,考虑充气对隔热、透湿等性能的影响;开发智能充气系统,实现智能控制和数据可视化。
结果表明,充气调温结构厚度变化可达4-23倍;;结构的回潮率优于羊毛混纺面料,与化纤保暖填充棉相近;相比传统的隔热材料,充气调温结构具有极好的抗压性,可以抵抗重于自身27倍的外部应力;耐用性实验表明,气动调温结构可以至少清洗100次而不会损坏。充气调温材料具有良好的调温能力和节能潜力,充气调温材料可覆盖的热舒适范围高于普通隔热材料,是传统隔热材料的3-4倍;标准有效温度(SET)和热舒适范围(TCR)分析结果发现,充气调温结构可以在更宽的温度范围内保持人体的热舒适性。
团队介绍
团队围绕该成果目前以发表SCI高水平论文2篇,已获得1项国际发明专利,1项中国发明专利,2项实用新型专利,另2项发明专利(实审中)。
该产品获得国家留学基金管理委员会、康奈尔大学、上海理工大学资助,进行成果研发,累计资助25余万元,同时获得A’ Design Award国际设计大奖;DIA中国设计智造大奖。
成果资料