把布料里装空调这事给实现了(图)

看,咱的前沿科技就快把布料里装空调这事给实现了。就在北京,3月15日那天,光明日报记者晋浩天写了篇稿子,说大夏天的实在太闷,哪怕穿得单薄,一动弹汗就哗哗淌。要是有件衣服能像个小型空调,大太阳底下照样让人凉快,这不就像科幻片里的场景吗?北京大学材料科学与工程学院的教授邹如强带着团队,还真把这个科幻变成了现实。相关研究成果最近在《自然·通讯》上发了出来。这背后的功臣啊,就是一种叫相变材料的神奇东西。大家都知道,在智能穿戴和个人热管理这块儿,相变材料是个革命性的解决方案。邹如强就打了个比方:它就好比藏在布料里的智能空调,天气热的时候,它就偷偷把热量吞进去存着;等气温降下来了,它再慢慢把热量吐出来。有了它,衣服就变成了能自动调温的微型气候站。不过这技术想走进生活,一直有个硬茬儿难啃。要是追求储热能力强吧,材料往往变得软趴趴的还容易漏;要是为了结实牺牲储热能力吧,那调温就没啥用了。这就让好多可穿戴装备没法大规模用起来。 研究团队这回另辟蹊径,想出了个巧妙的办法破了局。他们就像盖房子似的,在微观世界里给相变材料搭了个又结实又透气的“安乐窝”。“我们往材料里掺了点微量的碳纳米管。”邹如强解释道,“这玩意儿细得像十万分之一根头发丝,能当‘钢筋’撑起骨架,也能当‘高速路’让热量快速跑过。”同时呢,他们还造了个“三维互穿聚合物网络”,把负责吸热放热的相变小分子死死地锁在里面。这样一来,哪怕温度升高把相变小分子熔化成了液体想跑出来流动,也会被这个笼子给死死锁住一滴都漏不出来。 这招“四两拨千斤”的效果可真不错。研究团队弄出来的相变纤维,储热能力简直拉满了,单位重量能吸收的热量在同类材料里是顶级的。而且这纤维还特别柔软,拉到原来长度的十五倍都不断裂。这种高性能的纤维可以直接放进商用纺织设备里用,剪一剪缝一缝织一织都不耽误事儿,加工出来的成品完好率超过了98%,给产业化应用铺平了大路。 邹如强还专门验证了实际效果。他们把相变纤维做成衣服给真人试穿做测试。夏天正午太阳最毒的时候,穿上这件调温马甲比普通聚酯纤维马甲的表面温度能低8℃,穿的人都说后背那种被太阳烤的感觉全没了,感觉像站在树荫底下一样凉快。更厉害的是这纤维经过了一百多次融化凝固的折腾——也就是“极限疲劳测试”,储热能力几乎一点没掉。“这套思路不仅是造出了新布料。”邹如强总结道,“更是给下一代智能热管理材料找了条新路。” 从给消防员做隔热服、帮航天员在太空舱里保持舒适、让运动员在赛场上有好状态、再到给建筑外墙盖层能自动“呼吸”的节能外皮——这项技术为高效、精准、自适应的热能管理提供了材料基础。它不光是科学上的一小步啊,还能推动国家“双碳”目标的实现,提高人类在极端环境下的生存质量。