fr.wedoany.com Rapport : L'équipe du chercheur Zou Ruqiang et du professeur Wang Qining de l'Université de Pékin a récemment réalisé des progrès dans le domaine des nanotechnologies. En combinant une matrice de nanotubes de carbone à très faible teneur avec un réseau polymère tridimensionnel interpénétré, ils ont réussi à développer une fibre à changement de phase alliant une haute cristallinité et des performances efficaces de régulation thermique. Ces résultats de recherche, publiés dans la revue « Nature Communications », marquent une transition de l'ingénierie des changements de phase en laboratoire vers des systèmes de gestion thermique portables de niveau industriel.

L'équipe de recherche a utilisé un procédé de filage par fusion à deux composants et d'étirage multi-étapes pour disperser uniformément les nanotubes de carbone dans du n-docosane liquide, puis a mélangé successivement un copolymère séquencé styrène-éthylène-butadiène-styrène (SEBS) et du polyéthylène haute densité (PEHD), construisant ainsi un réseau tridimensionnel encapsulant fermement le matériau à changement de phase. Les données de test montrent que cette fibre à changement de phase, tout en maintenant une teneur extrêmement faible en nanotubes, assure une optimisation de la cristallinité et de la capacité de stockage de chaleur latente.

Lors des tests d'application, cette fibre a démontré une robustesse mécanique exceptionnelle et une efficacité élevée de collecte d'énergie photothermique. Les résultats expérimentaux indiquent que la structure de la fibre reste stable pendant les procédés de transformation textile, avec une fidélité de coupe et de couture dépassant 98 %, répondant ainsi aux exigences de la production industrielle à grande échelle. Cette fibre haute performance résout non seulement les problèmes traditionnels des matériaux à changement de phase, comme la fuite et la faible résistance, mais améliore également de manière significative la capacité de tampon thermique des vêtements intelligents dans des environnements complexes.

Cette recherche a permis de maîtriser l'ensemble du processus de fabrication, des composites à changement de phase à base de carbone aux fibres, aux tissus et enfin aux dispositifs intelligents. Actuellement, l'équipe travaille à optimiser l'efficacité du filage continu, visant à améliorer davantage la résistance à la rupture et la flexibilité de la fibre grâce au procédé d'étirage multi-étapes. Cette percée fournit un support matériel clé pour des systèmes de régulation thermique personnelle hautes performances et pouvant être produits à grande échelle, présageant d'un large potentiel d'application des textiles intelligents dans le domaine de la protection contre les températures extrêmes.