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美科学家研发新型面料具有强大散热性能,有望制成空调式衣服
李明 2016-09-02
导语

美国斯坦福大学研究人员开发出一种新型面料,具有比目前所有的天然或合成织物更好的散热效果。他们在《科学》杂志上撰文称,在夏日里穿着这种织物做的衣服,即使在没有空调的环境中,一样会感觉凉爽舒适。

美国斯坦福大学研究人员开发出一种新型面料,具有比目前所有的天然或合成织物更好的散热效果。他们在《科学》杂志上撰文称,在夏日里穿着这种织物做的衣服,即使在没有空调的环境中,一样会感觉凉爽舒适。

当前市场上也有一些面料,可以有效地让汗液蒸发来降低体感温度。而新面料运用了完全不同的冷却机制:通过减小红外辐射障碍来促进身体散热。

图:新面料制成的衣服效果对比

这种新型面料有些类似我们日常所用的厨房用聚乙烯塑料。厨房用塑料有一个重要属性,即允许红外辐射穿过,但它不透水,又透明,根本不能用来做衣服。斯坦福大学研究人员综合运用了纳米技术、光子学技术和化学技术,来弥补聚乙烯的这些不足

他们找到一种常用于电池制造的聚乙烯材料,其具有特殊的纳米结构,在可见光下不透明,但不能阻挡红外辐射。然后,研究人员用一种无害的化学物质使其具有透水性,让水蒸气分子能通过材料的纳米孔。这样,改良后的新材料就具备了作为服装面料的三个基本条件:可见光下不透明,透水透气,允许热辐射穿过。

为了使这种轻薄材料更像服装面料,研究人员设计了具有一定强度和厚度的三层面料结构:两层聚乙烯,中间由棉网隔开。

研究人员指出,所有物体,包括人的身体,都是以红外辐射的形式散热,衣服会限制身体热量的排放,使皮肤感到更温暖,因此,具有散热功能的衣服是炎炎夏日里的着衣首选。新型面料与相同厚度的棉布对比,具有更好的散热性能:穿着新型面料制作的衣服,会比穿着棉布衣服的体感温度低两摄氏度。

研究人员称,新研究开辟了制冷或加热技术研究的新途径:不利用外部能源,通过改变材料的红外辐射穿透性达到目的。而要让新型面料更像服装面料,还需要更多工作,比如添加更多的颜色、纹理。或许不久的将来,人们就可以穿上又酷又爽的空调式衣服来度过炎炎夏日了。

文章链接:

Po-Chun Hsu, et al, "Radiative human body cooling by nanoporous polyethylene textile," Science  02 Sep 2016:
Vol. 353, Issue 6303, pp. 1019-1023, DOI: 10.1126/science.aaf5471

新闻链接:

Stanford engineers develop a plastic clothing material that cools the skin

(本文文字来源:科技日报;)

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柏岩[北京航空航天大学]

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作者 李明

博士生

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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