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        技術成熟度：技術突破         研發團隊以設計制備寬光譜超材料吸收器和像元級集成紅外探測器為研究主線，在超薄寬帶高吸收原理與策略、材料/器件設計與制備方面取得了突破性進展。圍繞器件吸收率低、噪聲等效溫差（NETD）大、集成兼容性差的難題，提出了無損與損耗型介質結合、多模諧振耦合光吸收的思路，獲得超薄寬帶高吸收率材料；提出將超薄寬帶高吸收率材料與非制冷紅外探測器像元級集成新思路，獲得了寬譜、NETD小、多色探測的非制冷紅外探測器，NETD降低3倍，研究成果已在中國兵器北方夜視廣微科技應用轉化。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 能源消耗和氣候變化是人類面臨的兩大問題。傳統熱管理系統所帶來的高能耗挑戰，以及由此導致的溫室氣體的過度排放，不斷加劇全球變暖和極端天氣，對世界經濟造成重大影響。同時，人們在生產和作業時不可避免地需要暴露在高溫暴曬的室外環境，因此，實現零能耗的戶外防護成為人們迫切的需求，具有重要的科研價值和戰略意義。作為一種面向人體個性化需求、實現人體局部環境加熱或冷卻的技術，“個人熱管理”可以避免將多余的電力浪費在加熱或冷卻整個建筑物上，具有更高的能源效率，逐漸成為綠色環保、高科技、個性化的方案。通過衣物進行熱管理是維持人體個性化熱舒適需求的有效方法，有望高效率、低能耗地避免熱應激對人體造成的傷害。

產品詳細介紹

張華教授團隊依托“中國機械工業環保制冷劑應用研究”重點實驗室，提出 環保制冷劑的低溫制冷系統、混合工質充注、大溫差箱體保溫結構創新方法，開 發了相配套的壓力調節方法與裝置，解決了制冷系統中壓力穩定、精確分凝、壓 縮機回油等技術難題，溫度達-150°C深度要求，團隊的多項科技成果達到國際領 先水平。1、研究開發系列產品，如-25°C、-40°C、-60°C、-80°C、-110°C、-130°C、 -150°C等溫區低溫冰箱。通過國家檢測，主要指標優于國外先進產品，通過省級 科技鑒定，達

在熱工程的應用方面，對一種波狀翅片管鋁換熱器的熱-水力性能進行了在熱工程的應用方面，對一種波狀翅片管鋁換熱器的熱-水力性能進行了

汽車空調系統及空調系統壓縮機技術和微通道蒸發器換熱 特性研究。

產品詳細介紹Huber循環制冷器是典型的具有加熱功能的冷卻循環器，適用于實驗室，安全可靠，確保實驗室結果重復性。工作溫度范圍從-90 到 200°C， 有水冷型或者風冷型制冷器，根據需要使用環保型天然制冷劑。其中，Ministats系列是世界上最小的冷凍循環油浴。結構緊湊，占地面積小，可置于實驗室的通風櫥中或設備內部使用。

產品詳細介紹日本住友公司制冷機包括：GM制冷機（4K系列、10K系列）、 脈沖管制冷機、斯特林制冷機配備有各種冷頭和其他型號的壓縮機。wRDK-415D冷頭，制冷量1.5 Watt @ 4.2 K該系統在4.2K的二級冷頭可提供1.5瓦的制冷量，最低溫度可達3K(沒有寄生或實驗熱負載)。緊湊型水冷或風冷壓縮機，20米長柔性氣體管線使制冷機成套設備更完善。集制冷機和恒溫器優點的設計，使得應用更廣。特征:?制冷能力 1.5 W @ 4.2 K ?任何方向 ?按鈕操作   應用：?超導磁體冷卻 ?低溫特性測量 ?冷泵 ?低溫屏冷卻 ?氦凝結 ?實驗室低溫恒溫器 技術指標：制冷循環 改進型 Gifford-McMahon制冷能力(垂直方向)50 Hz 一級冷頭:35 W @ 50 K 二級冷頭:15 W@ 4.2 K60 Hz 一級冷頭:45 W @ 50 K 二級冷頭:1.5 W@ 4.2 K方向  任何方向 – 制冷量損失: 最大15%質量  大約 18kg尺寸  180D x 294L x557H (mm)冷卻時間(to 4.2 K) 10,000小時 壓縮機型號  CSA-71A F-50L F-50H

圖1 零能耗制冷纖維織物制備技術示意圖 零能耗智能制冷織物將光電超材料技術與智能紡織技術結合，旨在將隨機結構排布的微納材料與批量制備工藝相結合制備多材料功能纖維，引入特定波段光學反射與輻射能力的新特性，構建在陽光直射的室外環境下具有顯著的降溫效果（1-30°C范圍內可控）的零能耗輻射制冷智能織物（圖1），是材料-光學-紡織技術的跨領域多學科協同創新。   圖2 零能耗智能制冷織物初步結果示意圖：(a) 多材料纖維實物展示圖；(b) 多材料纖維光學照片；(c) 多材料纖維縫紉照片；(d) 制冷織物實物展示圖；(e) 制冷織物光學照片。 基于多材料纖維及纖維束制冷紗線結構設計和光學材料調控，批量纖維制備工藝已獲得均勻連續的制冷纖維（圖2 a, b），纖維強度足以利用縫紉機在商用面料上進行任意文字和形狀的繡花。在此基礎上，進一步利用紡紗和織造技術，得到在太陽輻射波段具有＞90%反射率、在中紅外波段具有＞90%發射率的、經緯編織的光學超材料制冷織物（圖2 d, e）。   圖3 零能耗制冷織物模擬測試。(a) 制冷織物樣品降溫測試結果曲線圖；(b) 制冷織物樣品與商用織物樣品降溫測試對比結果曲線圖；(c) 制冷織物樣品與商用防曬衣樣品降溫測試對比結果曲線圖。 經嚴格的測試，零能耗制冷織物樣品可實現全天低于環境溫度2-10℃的良好輻射制冷效果（圖3a）。在此基礎上，對樣品織物、一系列商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻布、防曬衣）以及模擬裸露皮膚進行對比降溫測試（圖3 b, c），在正午太陽輻射功率最強的整個時間段，織物樣品低于不同商業面料5-7℃，低于不同品牌的防曬衣3-7℃。進一步在人體皮膚表面和小車模型內部進行降溫測試（圖4），與普通棉織物相比，智能制冷織物覆蓋的人體皮膚表面可低~3℃，小車與空白小車的差值溫度可達~30℃，與反光車罩覆蓋的小車的差值溫度可達~27℃，具有優異的降溫效果。   圖4 零能耗制冷織物降溫測試。(a) 人體降溫測試紅外圖；(b) 小車模型降溫測試。 零能耗制冷織物可對人體局部微環境實現高效的熱學調控，提供一種低成本、零能耗、高效的個人熱管理方案，顛覆傳統制冷技術，尤其是克服室外人體熱管理技術固有的低效率、高能耗、大體積等瓶頸問題，并緩解傳統制冷耗能導致的碳排放；零能耗制冷織物體系基于批量纖維制備技術以及先進紡紗織造工藝，具有零功耗降溫、低成本、可產業化批量生產特征，與現有紡織行業相兼容，適合大規模推廣制備和產業化應用；零能耗制冷織物秉持可持續發展的理念，采用可降解的服用聚合物材料和低成本的微納顆粒為原料，打造低排放、可循環、綠色環保、柔軟親膚、舒適透氣的可穿戴終端產品。應用前景廣泛，可用于包括高端智能服裝、特種服裝、高端先進建材、個人熱管理裝置、冷鏈系統、智能倉儲系統等領域，對纖維新材料技術和高端紡織產業的發展具有里程碑式的意義。

項目成果/簡介:圖1 零能耗制冷纖維織物制備技術示意圖零能耗智能制冷織物將光電超材料技術與智能紡織技術結合，旨在將隨機結構排布的微納材料與批量制備工藝相結合制備多材料功能纖維，引入特定波段光學反射與輻射能力的新特性，構建在陽光直射的室外環境下具有顯著的降溫效果（1-30°C范圍內可控）的零能耗輻射制冷智能織物（圖1），是材料-光學-紡織技術的跨領域多學科協同創新。 圖2 零能耗智能制冷織物初步結果示意圖：(a) 多材料纖維實物展示圖；(b) 多材料纖維光學照片；(c) 多材料纖維縫紉照片；(d) 制冷織物實物展示圖；(e) 制冷織物光學照片。基于多材料纖維及纖維束制冷紗線結構設計和光學材料調控，批量纖維制備工藝已獲得均勻連續的制冷纖維（圖2 a, b），纖維強度足以利用縫紉機在商用面料上進行任意文字和形狀的繡花。在此基礎上，進一步利用紡紗和織造技術，得到在太陽輻射波段具有＞90%反射率、在中紅外波段具有＞90%發射率的、經緯編織的光學超材料制冷織物（圖2 d, e）。 圖3 零能耗制冷織物模擬測試。(a) 制冷織物樣品降溫測試結果曲線圖；(b) 制冷織物樣品與商用織物樣品降溫測試對比結果曲線圖；(c) 制冷織物樣品與商用防曬衣樣品降溫測試對比結果曲線圖。經嚴格的測試，零能耗制冷織物樣品可實現全天低于環境溫度2-10℃的良好輻射制冷效果（圖3a）。在此基礎上，對樣品織物、一系列商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻布、防曬衣）以及模擬裸露皮膚進行對比降溫測試（圖3 b, c），在正午太陽輻射功率最強的整個時間段，織物樣品低于不同商業面料5-7℃，低于不同品牌的防曬衣3-7℃。進一步在人體皮膚表面和小車模型內部進行降溫測試（圖4），與普通棉織物相比，智能制冷織物覆蓋的人體皮膚表面可低~3℃，小車與空白小車的差值溫度可達~30℃，與反光車罩覆蓋的小車的差值溫度可達~27℃，具有優異的降溫效果。 圖4 零能耗制冷織物降溫測試。(a) 人體降溫測試紅外圖；(b) 小車模型降溫測試。零能耗制冷織物可對人體局部微環境實現高效的熱學調控，提供一種低成本、零能耗、高效的個人熱管理方案，顛覆傳統制冷技術，尤其是克服室外人體熱管理技術固有的低效率、高能耗、大體積等瓶頸問題，并緩解傳統制冷耗能導致的碳排放；零能耗制冷織物體系基于批量纖維制備技術以及先進紡紗織造工藝，具有零功耗降溫、低成本、可產業化批量生產特征，與現有紡織行業相兼容，適合大規模推廣制備和產業化應用；零能耗制冷織物秉持可持續發展的理念，采用可降解的服用聚合物材料和低成本的微納顆粒為原料，打造低排放、可循環、綠色環保、柔軟親膚、舒適透氣的可穿戴終端產品。應用前景廣泛，可用于包括高端智能服裝、特種服裝、高端先進建材、個人熱管理裝置、冷鏈系統、智能倉儲系統等領域，對纖維新材料技術和高端紡織產業的發展具有里程碑式的意義。知識產權類型:發明專利知識產權編號:CN111575823A、CN111826965A、CN111455484A、CN111455483A、CN111560672A、2021101783117、2021100207492技術先進程度:達到國際領先水平成果獲得方式:與企業合作獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:源頭創新計劃-人才發展專項獲得經費:300.00萬元