最近斯坦福大学著名华裔科学家崔屹率领的团队发明了一种神奇的材料，名叫“人体辐射式加热/制冷双模织物”。这种织物的成分不是纤维，而是厚度仅为几十微米的纳米材料。整个织物由四层构成，最外面的上下两层是“纳米聚乙烯”，厚度各为24微米和12微米。而中间是一层厚9微米的碳薄层和一层厚0.15微米的铜薄层。那它是怎么实现作为衣服布料的控温功能的呢？
图 | 崔屹教授
人作为恒温动物，通过体内产热和体表散热来动态维持合理的体温，人体静止的时候，有四到六成的散热量通过向外辐射红外线来实现。当周围的环境温度低于人体温度，人体便会把热量以电磁波（主要是红外线）的形式向外辐射。如果辐射的热量大于体内产热，人就会降温，相反则会升温。我们现在衣物使用的布料，绝大多数在接受人体辐射的热传导后，也会以相对固定的辐射率向外向外辐射热能。而崔屹团队的新材料却能通过中间两层不同的辐射率来调节向外辐射热能的数量，从而实现降温或保暖的效果：在双模织物的双层辐射体中，碳层（相对粗糙、多孔）的辐射率高达0.9（辐射率理论上限为1），把它朝外时，辐射散失的热量会大于体内产热，从而导致体表温度下降。另一铜层（相对光滑）的辐射率只有0.3，当它朝外时，辐射散失的热量会小于体内的产热，从而起到很好的保温效果。团队的试验表明，这项发明有望将人的体感温度的舒适区间扩大14.7℃ 之多，从而让人在很大的温度范围内都保持舒适。他们的成果近日已经发表于《science advances》杂志。
图 | 织物图示
这个发明成果对纺织业和服装业来说，可能非常具有突破意义。因为这个纳米材料不需要消耗外界能源，不需要精密的自动控制就可以实现舒适温度的调控。如果我们的衣服真的使用了这种新材料，那么我们使用空调暖气设备，消耗大量能源来维持合适环境温度的做法就会大幅改变，堪称既造福人体又非常环保。其次，这种造衣技术并不昂贵，其中用量最大的聚乙烯材料，是非常常见的日常材料，比如保鲜膜、食物包装等日用品。
图 | 温控原理
期待崔屹团队继续改进他们的新材料，完善其对湿度的调节、解决作为布料实用时必须耐磨耐洗等问题。说不定在不久的将来，我们都可以穿上这种新材料制成的薄如蝉翼、冬暖夏凉的科技之衣！
以上编辑信息来源自网络报道
深圳市企业技术创新促进会
地址：深圳市南山区高新南区软件产业基地
5栋D座-901
电话：0755-26427273
地图：
