虽然日常环境的个人热管理(PTM)材料已被广泛研究，但在复杂和户外场景中具有良好可行性的多功能PTM材料的探索仍处于起步阶段。在此基础上，受大气温度调节效应的启发，提出了一种具有“能量调节”和“能量逆补偿”特性的太阳热梯度还原氧化石墨烯气凝胶双层相变复合材料(GRGC)的新设计，用于自适应PTM应用。通过整合RGO的太阳能热能转换能力、内部独特梯度RGO框架的气凝胶/十八烷双分子层结构的热调节以及十八烷的潜热补偿，双层GRGC可以作为一种有效的PTM器件，缓解恶劣环境下人体皮肤的剧烈温度变化。该多功能PTM器件不仅可以通过太阳能热转换、气凝胶保温和相变潜热释放的协同作用，在- 5℃的寒冷环境中保持温暖的皮肤表面小气候，还可以通过其相变行为和保温作用提供高效的热缓冲，防止高温环境下的高热。这种梯度和双分子层设计为制造自适应PTM器件在恶劣环境中的应用开辟了新的途径。
图文简介
a) GRGC的制造工艺示意图，其中PRGO是指部分还原的氧化石墨烯。b) VC溶液(20µg mL−1)的紫外光谱，以及在UV – vis测量前稀释1000倍的底部(b)、中间(M)和顶部(T)部分的梯度分散采样。c) GRGC及其放大d)气凝胶层和e) PCM层的SEM图像。
a) UV-vis-NIR吸收光谱;b) GO、RGA、GRGA底部、中部和顶部在不同温度下的热导率。c)十八烷和GRGC PCM层的DSC曲线。d) GRGA、RGA、GRGC、RGC的表面温度-时间曲线。f) GRGC和RGC的表面和界面温度-时间曲线。e,g)太阳热加热和后续冷却过程中GRGA、RGA、GRGC和RGC的红外图像。除非另有说明，所使用的受激阳光为1太阳功率(1kw m−2)。
a)边界条件;b)冷场多物理场模拟示意图。c)不同条件下模拟结果界面平均温度-时间曲线。d)在−5°C有或没有模拟阳光的寒冷环境和在40°C有或没有模拟阳光的炎热环境下，在指定时间的模拟结果的温度等值线图像。
论文信息
论文题目：Nature-Inspired Solar-Thermal Gradient Reduced Graphene Oxide Aerogel-based Bilayer Phase Change Composites for Self-Adaptive Personal Thermal Management
通讯作者：杨冬芝/于中振
通讯单位：北京化工大学
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