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  “熱療”是一種通過(guò)建立相對(duì)高溫環(huán)境來(lái)擴(kuò)張局部毛細(xì)血管和加速血液循環(huán)從而達(dá)到減少腫脹、緩解疼痛和疲勞的理療方法。然而，傳統(tǒng)的如熱毛巾、熱水瓶等熱療方法存在熱療時(shí)間短、使用功能單一等缺點(diǎn)。相比于顯熱存儲(chǔ)，基于相變材料的潛熱存儲(chǔ)技術(shù)具有蓄熱密度高、熱存儲(chǔ)與釋放過(guò)程溫度恒定及可重復(fù)利用等特點(diǎn)，這種基于相變材料的新型熱療技術(shù)有望克服傳統(tǒng)熱療方法的上述缺陷。然而，傳統(tǒng)相變材料的“固-液”相變特性及低光熱轉(zhuǎn)化效率限制了其實(shí)際熱療應(yīng)用。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種大規(guī)模制備具有柔性且高光熱轉(zhuǎn)化效率復(fù)合相變材料的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)其規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用。

  近日，華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院盧翔副教授/瞿金平院士團(tuán)隊(duì)在Composites Part A-Applied Science and Manufacturing (IF:7.664)上發(fā)表了題為“Large-scale fabrication of flexible EPDM/MXene/PW phase change composites with excellent light-to-thermal conversion efficiency via water-assisted melt blending and its application in personal thermal therapy”的論文。在本文中，通過(guò)水輔助的熔融共混加工手段，大規(guī)模制備了一系列同時(shí)具備高蓄熱密度、高光熱轉(zhuǎn)化效率和優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定特性的柔性三元乙丙橡膠/MXene/石蠟 (EPDM/MXene/PW)復(fù)合相變材料(SSPCC)。借助于水輔助的熔融共混， MXene納米片均勻分散在EPDM基體中，僅添加0.8 wt%MXene即可實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)化效率的大幅提高。SSPCC的熔融焓和結(jié)晶焓分別達(dá)到120 J/g和115 J/g，經(jīng)過(guò)200次熱循環(huán)和25次光熱循環(huán)后相變焓幾乎沒(méi)有變化。在高儲(chǔ)能密度的同時(shí)，材料表現(xiàn)出還具有良好的柔韌性，斷裂伸長(zhǎng)率超過(guò)90%。水輔助熔融共混法大規(guī)模制備的高性能柔性復(fù)合相變材料為新的熱療技術(shù)提供了新的方案。

本文要點(diǎn)：

1）利用水輔助的熔融共混技術(shù)規(guī)�；苽淞巳嵝缘母咝阅蹺PDM/MXene/PW復(fù)合相變材料。

2）在水輔助的熔融共混作用下，MXene納米片均勻分散在樹(shù)脂基體中。

3）復(fù)合相變材料顯示出良好的柔韌性和優(yōu)異的熱療效果。

4）SSPCC優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性為材料長(zhǎng)期服役提供了保證。

  論文第一作者為華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院博士后吳浩，論文通訊作者為華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院盧翔副教授。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃以及華中科技大學(xué)自主創(chuàng)新基金的資助。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X21004280

作者簡(jiǎn)介

  盧翔，華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院副教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)楦叻肿硬牧系墓δ芑男约俺尚图庸ば路椒�、新理論。目前已以第一或通訊作者在Composites Science and Technology, Composites Part A, Composites Part B等具有重要影響力的國(guó)際刊物上發(fā)表SCI論文50余篇，主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家和省部級(jí)科技項(xiàng)目多項(xiàng)。