这款仿生太阳能热织物如何实现高效能量收集？

2025年10月13日，天津大学封伟教授团队受盐碱地植物“吸盐-泌盐”机制启发，成功研制出一种兼具高效光热转换能力与优良力学性能的分子太阳能热织物。该成果已发表于材料科学领域权威期刊先进材料，为可穿戴热管理技术的发展提供了创新方向。

研究灵感源自一种名为中亚滨藜的耐盐植物。该植物通过“溶胀吸收盐分—去溶胀泌盐结晶”的动态过程适应高盐环境，其特有的“溶剂介导—溶质输运—可控结晶”生物机制，为解决分子太阳能热材料与纺织基材之间界面兼容性差的问题提供了新思路。

研究人员选用热塑性聚氨酯中空气凝胶纤维作为基体，将其浸入偶氮苯与氯仿的混合溶液中进行处理。纤维在吸收溶液后发生膨胀，随后在干燥过程中，偶氮苯分子被逐步推向纤维表面，形成一层均匀致密的单晶薄膜。这一过程不仅优化了纤维内部结构的紧密度，还赋予其优异的光学响应特性与机械强度。

该仿生设计实现了光热性能与力学性能的同步提升，突破了传统织物中两者难以兼顾的技术瓶颈。实验表明，新材料在420纳米蓝光照射下，70秒内温度可上升25.5摄氏度；即便在模拟-20℃低温环境下的日光照射中，50秒内仍能升温21.2摄氏度。

在耐久性方面，该织物表现突出。经历50次摩擦测试、500次拉伸弯曲循环以及72小时连续水洗后，其光热转换效率保持率超过90%，显著改善了传统分子太阳能热材料易脱落、寿命短等缺陷。

此外，通过调节光照强度，可精确控制织物的热量释放水平，使其既适用于日常保暖，也可作为便携式热疗装置，为关节炎等需要局部热敷治疗的人群提供支持。

该技术未来有望广泛应用于智能服饰、医疗康复设备及户外防护装备等领域，推动个人热管理方式由依赖外部能源向高效利用太阳能转变，助力绿色可持续发展。