用電池材料製成的織物為穿著者降溫

奈米多孔織物將為穿著者降溫,減少對空調的需求

丹尼爾·斯托爾

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世界變得越熱,人們就會越頻繁地開啟空調。但是,製冷空氣需要能源,這會產生溫室氣體排放。在美國,空調每年向大氣中排放超過 1 億噸二氧化碳。

斯坦福大學材料科學與工程學教授崔屹希望透過服裝為人們降溫。即使是棉織物製成的輕便衣服也會吸收我們身體發出的紅外輻射,從而滯留熱量。崔屹和他的團隊發現,一種名為奈米多孔聚乙烯(或 nanoPE)的材料(用於鋰離子電池)可以讓輻射逸出。與依賴汗液保持穿著者涼爽的高科技運動服裝不同,nanoPE 無需汗液即可工作。

NanoPE 的價格與棉織物大致相同,它以薄片形式出現,上面佈滿了相互連線的孔隙,孔隙寬度從 50 奈米到 1,000 奈米不等。這種尺寸的孔隙可以讓紅外輻射逸出,同時散射可見光,使材料不透明。(普通聚乙烯是透明的,這對於服裝材料來說是一個明顯的缺點。)一張 nanoPE 薄片看起來像一塊脆弱的塑膠——不是一種天然的服裝材料。崔屹的團隊透過在 nanoPE 上塗上一層吸溼化學物質,在兩層 nanoPE 薄片之間夾上一層棉網,並用微針在織物上戳出細小的孔,使空氣更容易流通,從而將其變成了一種過得去的紡織品。經過這些調整後,崔屹發現 nanoPE 比棉花更能使模擬人體皮膚降溫兩攝氏度。該小組於去年 9 月在《科學》雜誌上報告了他們的發現。


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“如果你穿 nanoPE,只要外部溫度低於你的體溫,你就會感覺更涼爽,”崔屹解釋道。在炎熱的日子裡,你可能仍然想開空調,但你可以調高恆溫器——研究表明,將恆溫器設定點提高几度就可以減少近一半的能源消耗。

該團隊仍然需要測試 nanoPE 在真人皮膚上的耐用性、舒適性和冷卻效果,研究人員尚未確定染料將如何改變其效能。如果這種材料透過這些測試,崔屹設想將其用於工廠和醫院工人的制服和工作服中。

Annie Sneed 是一位科學記者,曾為《紐約時報》、《連線》、《公共廣播國際》和《快公司》撰稿。

更多作者:Annie Sneed
大眾科學雜誌 第 315 卷 第 6 期本文最初以“6. 涼爽的衣服”為標題發表於《大眾科學雜誌》第 315 卷第 6 期(),第 38 頁
doi:10.1038/scientificamerican1216-38
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