一种可见光-红外波段超快伪装器件及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118151414A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410455003.8

    申请日:2024-04-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种可见光‑红外波段超快伪装器件及其制备方法和应用,该伪装器件包括:焦耳加热层,用于提供精准稳定的焦耳热;绝缘隔离层,用于对焦耳加热层与电卡效应层绝缘;电卡效应层,包括聚合物电卡薄膜以及两侧的电卡电极,电卡效应层用于在焦耳加热层进行焦耳热同时,通过电卡电极对聚合物电卡薄膜施加/撤去电场以产生电卡效应,使传递到热致变色层的温度信号呈现方波信号;热致变色层,用于在超快温度变化下实现颜色瞬间切换。本发明制备的伪装器件利用电卡效应的超快温度变化特点、焦耳热的稳定加热以及热致变色材料的对温度快速响应变色为可穿戴的可见光‑红外波段主动伪装器件的伪装速度较慢以及超调问题提供了超快稳定伪装的方案。

    一种双模式热管理器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN114161788B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202111540213.X

    申请日:2021-12-16

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公布了一种双模式热管理器件及其制备方法,属于纳米材料与应用领域。使用掺杂有二氧化钛纳米颗粒的邻苯二甲酸二辛脂改性聚(4‑甲基‑1‑戊烯)作为器件的冷却层,具有可逆形状记忆效应的二次形状记忆聚合物作为驱动层,镀有三氧化二铬纳米颗粒的铝板作为加热层。本发明制备的双模式热管理器件,可通过感知温度自发调节电磁光谱特性。加热模式下,平均加热功率密度为859.8W/m2(对应光热转化效率为91%);冷却模式下,平均冷却功率密度为126.0W/m2。整个工作过程不产生任何外部能量消耗。

    可拉伸辐射冷却胶带及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113025219B

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202110262645.2

    申请日:2021-03-10

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 马儒军 张权

    Abstract: 本发明公布了一种可拉伸辐射冷却胶带及其制备方法和应用,属于纳米材料与应用领域,即将掺杂有二氧化钛纳米颗粒和邻苯二甲酸二辛酯的聚(4‑甲基‑1‑戊烯)作为胶带的冷却层,丁腈橡胶作为胶带的粘结层。胶带采用刮涂技术制备,方法简单,可实现大尺寸连续制备。本发明制备的胶带具有高可拉伸性,较强的粘结性能和良好的防水性能。该胶带可用于电子设备降温方面,实验结果表明本发明制备得到的胶带可实现最高9.3K的亚环境降温,可降低手机表面温度25.1K。

    一种可拉伸碳纳米管/有机复合热电纤维及其制备方法及应用

    公开(公告)号:CN112410927B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202011297203.3

    申请日:2020-11-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种可拉伸碳纳米管/有机复合热电纤维及其制备方法及应用,属于可拉伸热电材料及其制备和应用领域,制备方法为:(1)将羧基化碳纳米管和SDS加入到去离子水中混合搅拌超声,得到羧基化碳纳米管分散液;(2)将PVA和WPU加入到去离子水中溶解混合,得到凝固浴,然后将步骤(1)得到的分散液在步骤(2)中进行湿法纺丝,得到纤维;(3)将步骤(2)得到的纤维放入真空烘箱中,进行加热处理,冷却,即得可拉伸碳纳米管/有机复合热电纤维。本发明制备的复合纤维具有良好的热电性能,在柔性热电可穿戴领域具有广阔的应用前景。本发明制备工艺简单、具备连续化生产的潜力。

    一种基于电卡效应的毛细管制冷器件的制备方法

    公开(公告)号:CN113959112A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111231178.3

    申请日:2021-10-22

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 马儒军 崔恒 张权

    Abstract: 本发明提供了一种基于电卡效应的毛细管制冷器件的制备方法,属于固态制冷技术领域。该方法使用湿法同轴纺丝技术,将Ba0.6Sr0.4TiO3与P(VDF‑TrFE‑CFE)组成的复合材料制备成毛细管状的制冷元件,并将其按照下图的方式组成制冷器件。本器件由左侧继电器操作的电磁铁与右侧的制冷元件构成,通过继电器调控两个电磁铁间歇交替工作,驱动毛细管分别将加热与制冷状态的液体导向相应区域。得益于毛细管本身的自封装性能,该种制冷器件具有较高的空间利用率,为微电子器件的高效降温提供了解决方案。

    一种兼具高强韧、抗疲劳和高热电性能的热电水凝胶及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119768019A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411910114.X

    申请日:2024-12-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及材料科学领域,公开了一种兼具高强韧、抗疲劳和高热电性能的热电水凝胶及其制备方法和应用,其制备方法包括:将聚乙烯醇加入的芳纶纳米纤维分散体中,搅拌混匀并除泡,浸入甘油中完成二甲基亚砜‑甘油溶剂交换,得到ANFs/PVA凝胶;将ANFs/PVA凝胶在100~150℃的退火,去离子水中浸泡,制成ANFs/PVA水凝胶;ANFs/PVA水凝胶在含有铁氰化钾、亚铁氰化钾、盐酸胍的混合水溶液中浸泡,得到热电水凝胶。本发明制备的热电水凝胶具有优异的力学强度和热电性能,制备工艺简单、可大批量生产、安全无毒,在柔性热电转换、医学传感监测等领域具有广阔的应用前景。

    一种弹性可压缩碲化铋复合热电材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119604178A

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202510147846.6

    申请日:2025-02-11

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及热电材料技术领域,公开了一种弹性可压缩碲化铋复合热电材料及其制备方法和应用,其制备方法包括:将碲化铋粉体、石墨烯、造孔剂以及聚氨酯预聚体混合均匀,于模具中压制紧实进行固化;随后在水中浸泡以除去氯化钠;再在保护气氛中高温处理以除去聚氨酯,得到多孔样品;接着将多孔样品浸没于正己烷稀释的Ecoflex溶液中,并在烘箱中固化,最终得到弹性可压缩碲化铋复合热电材料。本发明制备工艺简单,制备的弹性碲化铋复合热电材料具有良好的热电性能和可压缩性,作为热电材料在柔性热电、热能收集、可穿戴领域具有广阔的应用前景。

    一种基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN114005928A

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111280317.1

    申请日:2021-11-01

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 马儒军 张鼎 茆寅

    Abstract: 本发明提供了一种基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件及其制备方法。该热电器件包括:主体为圆柱体或立方体型的多孔热电泡沫,上下表面分别通过导电银胶连接铜片作为上下两个电极。所述的热电泡沫是将石墨烯、氯化钠(NaCl)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)按照一定的比例混合,并充分搅拌至均匀,压制紧实,放入烘箱中加热固化,然后放入热水中浸泡,直到NaCl完全溶解,然后放入烘箱烘干取出。本发明提供的热电泡沫及器件,具有良好的热电性能,优异的电学和力学稳定性,且制备工艺简单、可大规模生产,为高性能柔性热电材料设计及应用提供了有效的解决方案,在柔性可穿戴领域具有广阔的应用前景。

    一种用于人体热管理的单电池驱动多层聚合物电卡器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN119451534A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411549885.0

    申请日:2024-11-01

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及可穿戴热管理技术领域,公开一种用于人体热管理的单电池驱动多层聚合物电卡器件及其制备方法,该电卡器件包括:多层材质为聚(偏氟乙烯‑三氟乙烯‑氯氟乙烯)的聚合物电卡薄膜、覆设在聚合物电卡薄膜上下表面的Ag膜,以及设置在底层的绝缘保护层。本发明提供的电卡器件不仅具有小型化、环保、高效等优点,而且将电卡领域的必需高压驱动(≥2kV)降低至了安全电压(36V),且具有良好的电卡效应,用于人体热管理,可以将人体舒适温区拓展8K。基于本发明在柔性和低压驱动方面的优势,该电卡器件在可穿戴人体热管理领域展现出了诱人的应用前景。

    一种具有延展性的n型MOF基高性能热电泡沫及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119451533A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411393615.5

    申请日:2024-10-08

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及MOF基柔性热电材料领域,公开了一种具有延展性的n型MOF基高性能热电泡沫及其制备方法和应用,其方法包括:包括以下步骤:将1,3,5‑均苯三甲酸和醋酸铜溶于N,N‑二甲基甲酰胺、乙醇和去离子水的混合溶液中,配制为前驱液;将泡沫镍先浸没于前驱液中进行水热反应,然后取出经清洗、干燥,得到表面均匀生长镍铜MOF的泡沫镍材料;将泡沫镍材料浸泡在聚苯胺和DMF的混合溶液中,以在镍铜MOF的表面和孔道上接枝导电聚合物,得到具有延展性的高性能热电泡沫。本发明制备的n型MOF基热电泡沫具有优异的延展性和热电性能,同时具有金属塑性、高效热电性能和对温度变化敏感的特点。其优异的热电性能和广泛的应用场景远优于目前已报道的n型MOF基热电材料。

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