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可依环境状况升温或降温的新型布料  
  2019-3-18  
 

  马里兰大学(UMD)的科学家声称发现一种可随周围环境自动升温或降温的新型材料。

  这款布料会依据环境条件改变其绝缘性能。例如,在温暖及潮湿条件下,像是夏天时出汗的身体,布料会允许红外线(辐射热)通过。当环境变得更凉爽与干燥时,布料就会减少热量的逸出。红外线是人体释放热量的主要方式,也是这项新技术的重点。

  这种新型纺织品的基本纱线是由两种不同合成材料组合的纤维所制成:吸水及防水。这些纱线涂有碳奈米管,是种特殊的轻质碳基导电金属,由于纤维中的材料既防水又吸水,所以当其暴露于潮湿环境(如出汗体周围)时,纤维会翘曲起来,使纱线更紧密结合,并出现两种状况:首先,织物中的孔隙会张开,允许热量逸出,因此具微冷却效果;其次,改变涂层中碳奈米管之间的电磁耦合。

  「这是第一个能动态调节红外线的技术」,UMD化学与生物化学教授Yu Yuang Wang表示。

  渠补充:「可以将这种耦合效应想象为将无线电天线弯曲,以改变其产生共振的波长或频率。这是非常简单的思考方式,想象一下,将两个触角靠近在一起来调节它们撷取的电磁波类型。当纤维靠近时,它们相互作用的辐射会发生变化。应用在服装上,表示织物与人体辐射的热量相互作用着」。

  藉着调整,布料可阻挡红外线或允许其通过,这种反应几乎是即时的,所以在人们意识到身体变热之前,衣服可能已经开始冷却了。另一方面,当身体变冷时,动态式出入机制则可以保存热量。

  在这款布料商业化之前,还有更多任务要做,但研究人员表示,基础纤维所用的材料取得容易,且在标准染色过程中可以很容易地添加碳涂层。

  德州大学化学教授Ray Baughman对此发表意见:「这项开创性的发现,为舒适调整型服装提供了全新的可变性」。

  「众所皆知,纺织品因为汗液或加热而增加孔隙,而且纺织品能传递与体温相关的红外线。然而,未曾有人找到改变纺织品孔隙及红外线穿透度的方法,藉以反应环境条件以提供更好的舒适感」。

 
   
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