《Advanced Science》：Wearable Cooling Textiles of Thermal Conduction and Sweat Transfer for Personal Thermal Management
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本文提出了一种集导热与单向导湿功能于一体的可穿戴冷却织物（WCT），通过构建三维氮化硼纳米片（BNNS）导热网络和双层Janus润湿结构，实现了高效的全向散热（导热系数0.315 W·m?1·K?1）、单向导湿（传输指数476%）和快速水分蒸发（WER达5209.92 g/m2/天）。该织物在模拟实验中比棉织物降温高达4.1°C，为多场景人体热湿舒适管理提供了创新解决方案。
引言：热湿协同管理的必要性
全球变暖加剧使个人热管理成为提升劳动效率和健康舒适的关键。传统纺织品难以同时解决热传导与汗液管理问题，而可穿戴冷却织物（WCT）通过仿生设计实现热湿双向调控，为节能型个人热管理提供新思路。
三维导热网络的构建与性能
研究以生物质衍生材料灯芯草（Juncus effusus）为三维模板，通过化学修饰与物理浸渍将BNNS锚定在骨架表面，形成连续导热通路。复合纤维（NCF）的导热系数提升至0.315 W·m?1·K?1，热导增强率（TCE）显著提高。通过热压工艺促进BNNS定向排列，减少界面热阻，同时拉伸强度提升6948%，断裂伸长率达245%，满足实际穿戴需求。
Janus结构驱动的单向导湿机制
WCT采用双层织造技术：外层为NCF疏水导热层，内层为棉质亲水吸湿层，中间通过聚酯纤维连接。润湿梯度产生拉普拉斯压差，实现汗液从皮肤向外的单向传输（传输指数476%）。水分管理测试显示，疏水侧至亲水侧的水分转移效率远超反向，确保皮肤接触面干爽。
蒸发冷却性能与热舒适性验证
在模拟出汗实验中，WCT的水蒸发速率（WER）为棉织物的近两倍，且能更快达到湿度平衡。红外热成像表明，WCT在干湿状态下均具有更高表面温度，证明其高效散热能力。稳态蒸发测试中，WCT的持水率（WGR）较棉布降低94%，模拟皮肤温度在1.0 mL/h水流速率下仍高1.2°C，凸显其协同降温优势。
结论与应用前景
WCT通过三维导热网络与Janus导湿结构的协同设计，实现了导热、导湿与蒸发冷却的多功能集成，为极端环境下的个人热管理提供了可靠材料平台，在户外作业、运动服饰等领域具广泛应用潜力。
