Karaniwan, nawawala ang katawan ng humigit-kumulang 50 porsyento ng init nito sa pamamagitan ng paglabas ng mid-infrared rays. Upang mabawasan ang pagkawala ng infrared radiation, isang epektibong estratehiya ang pag-regulate ng mid-infrared emissivity ng tela at damit, upang maisakatuparan ang passive radiation heating (PRH) ng katawan ng tao. Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na estratehiya sa pagpapainit, ang PRH ay may mga bentahe ng kawalan ng pagkonsumo ng enerhiya, mas tumpak at mahusay. Gayunpaman, ang pinakamataas na kakayahan ng PRH sa thermal insulation ay limitado sa panlabas na kapaligiran, lalo na sa kaso ng araw at gabi at ang panahon ay lubhang nagbabago, kaya mahirap makamit ang tumpak na pag-init ng katawan ng tao. Samakatuwid, ang pagbuo ng mga materyales at sistema na maaaring tumpak na magpainit ng katawan ng tao sa isang paraan na matipid sa enerhiya, sa buong araw, ay mahalaga upang mabawasan ang krisis sa enerhiya at global warming.

Upang malutas ang mga problemang ito, iniulat ng pangkat ng pananaliksik ng Zhengzhou University ang isang estratehiya sa pagpapainit gamit ang personal precision sa lahat ng panahon na matipid sa enerhiya: Tatlong mode ng pagpapainit, katulad ng PRH nang walang pagkonsumo ng enerhiya, pagtitipid ng enerhiya sa solar heating, at compensative Joule heating, ang matagumpay na isinama sa wearable Mxene/nanoPE textile (12 μm) system sa pamamagitan ng pagpapahid ng manipis na Ti3C2Tx Mxene coating (1 μm) sa murang nanopore polyethylene (nanoPE) textile.

Sa proseso ng paghahanda, unang nilagyan ng polimerisasyon ng mga mananaliksik ang isang patong ng polydopamine (PDA) sa ibabaw ng nanoPE na tela upang bumuo ng isang hydrophilic na ibabaw. Ang PDA-modified nanoPE na tela ay pagkatapos ay binabalutan lamang ng MXene solution upang makagawa ng MXene/nanoPE textiles. Ang pamamaraan ay simple, magagawa, at angkop para sa malawakang paghahanda ng MXene/nanoPE textiles.

Diagram ng eskematiko ng paglipat ng init sa balat ng tao na natatakpan ng mga tradisyonal na tela at mga telang MXene/nanoPE at ang proseso ng paghahanda at paglalarawan ng mga telang MXene/nanoPE.

Ang mga MXene/nanoPE textiles ay hindi lamang may mahusay na mga katangiang PRH sa loob ng bahay, kundi nagpapakita rin ng mahusay na kakayahan sa aktibong solar heating (73.5℃) at joule heating (55℃, 5V) dahil sa mababang mid-infrared emissionability, mataas na photothermal conversion efficiency, at electrical conductivity ng MXene. Bukod dito, ang tatlong heating mode ay madaling mapalitan o pagsamahin, na nagbibigay-daan sa mga MXene/nanoPE textiles na tumpak na painitin ang katawan ng tao sa buong araw sa iba't ibang sitwasyon.

Bukod pa rito, ang nakuhang mga telang MXene/nanoPE ay nagpapakita rin ng mahusay na mga katangian ng kakayahang maisuot at lumalaban sa pagkasira, kabilang ang mekanikal na lakas, air permeability, resistensya sa hangin, flame retardant, electromagnetic interference shielding, antibacterial properties, mabilis matuyo na mga katangian, at iba pa, na ginagawa silang mga ideal na kandidatong materyales at sistema para sa tumpak na thermal management ng katawan ng tao sa hinaharap.

Nasusuot na pagganap ng mga tela ng MXene/nanPE

Ti3C2Tx Mxene-decorated Nanoporous Polyethylene para sa Passive at Active Personal Precision Heating. Inilathala ito sa ACS Nano.