新材料:再生可能バイオマススイカスポンジ繊維の研究発見

2022/3/21 17:26:00 192

江南大学紡績科学・工学部の蔡以兵教授課題チームはこのほど、スイカのスポンジ構造からヒントを得て、簡単な方法で高性能相転移複合材料を調製した。関連成果はこのほどオンラインで「エネルギーと燃料」に発表された。

再生可能バイオマススイカスポンジ（LS）繊維は，独特のマイクロチューブ，多数のマイクロメータチャネル，極めて高い空隙率などの優れた特性を有し，高性能相転移複合材料の開発の大きな可能性を有する。

本研究では，ポリエチレングリコール（PEG）を含むヘリカルスポンジ繊維マイクロチューブで支持された新しい相転移複合材料（PCLS）を作製する簡単な方法を提案した。この材料の形状は安定であり，多孔質管状構造を有するヘリカルスポンジ繊維はPEGに優れたパッケージングと機械的支持を提供する。ヘチマスポンジ繊維のPEGに対するカプセル化能力は真空浸漬時間の影響を受けなかったが，PEG濃度の増加と共に増加し，次いで56.5%の最大値を示した。

示差走査熱量分析の結果、得られたPCLSは良好なエネルギー貯蔵/回収能力を有し、良好な熱サイクル信頼性を有し、長期にわたって使用できることを示した。

熱重量分析の結果，合成したPCLSはPEGとヘチマスポンジ繊維の分解に対応する2つの分解過程を持つことを示した。自己集合温度制御性能試験は，作製したPCLSが良好な温度調節能力を持つことを示した。

研究者によると、このような革新的なPCLSは太陽エネルギー貯蔵、熱調節、断熱、熱偽装、ステルスなどの分野で広範な応用見通しがあるという。