沒有什麼比溼漉漉、汗溼的襯衫更令人不舒服的了。幾十年來，運動服裝製造商一直試圖讓這種感覺成為過去；為了調節穿著者的體溫，他們開發了合成纖維，其塗層可以吸走汗液，並嘗試使用寬鬆、透氣的編織物。現在，科學家們開發出他們聲稱是第一種能夠自動改變其結構以響應外部條件的紡織品，隨著溫度和溼度的升高，釋放更多的熱量。
馬里蘭大學帕克分校的研究人員在王玉皇和歐陽敏的領導下，用紅外敏感紗線構建了這種自我調節面料，該紗線對溫度和溼度做出反應。當人體皮膚和服裝之間的微環境發生變化時，紗線會收縮以排出更多熱量，或膨脹以將熱量保持在更靠近身體的位置。該面料在一項本月發表在《科學》雜誌上的研究中進行了描述。
我們的身體主要透過紅外輻射吸收和散失熱量。傳統上，我們在冬季堆積紡織品以捕獲這種能量，然後在溫暖、潮溼的條件下切換到更透氣的材料，以便我們可以釋放它。但在現代世界中，人們可能會每天例行地從匆忙、汗流浹背的通勤轉變為寒冷、空調的辦公室。從事新型面料研究的研究人員認為，能夠適應這些不同情況的單件服裝會更實用、更舒適。
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儘管在吸汗材料方面取得了進展，但開發一種動態面料——在人熱時散發紅外能量，在人不熱時保留紅外能量——仍然是一個挑戰。“我們的突破是創造一種動態效應，將熱量從身體帶走，”共同作者王說。“這種面料可以響應您的個人需求。”
紗線的響應性來自其塗層：聚合物纖維覆蓋著一層薄薄的碳奈米管。當穿著者感到熱或出汗時，碳層會收緊，將紗線拉得更近，並在織物中產生間隙。這使其更透氣，使熱量能夠輻射，從而使穿著者能夠降溫。如果皮膚旁邊的微環境變得寒冷或乾燥，纖維會膨脹以捕獲熱量。
研究人員報告稱，自適應紡織品將熱輻射改變了 35% 以上，並針對相對溼度進行了調整。“現在你可以擁有一件基礎層服裝，讓您在更廣泛的溫度範圍和更廣泛的活動範圍內保持舒適，”王說。
參與戶外休閒、健身和耐力運動的消費品牌長期以來一直在追求調節體溫的紡織品。這些材料中的大多數透過兩種方式做到這一點：增加透氣性以散發熱量，並在劇烈運動後快速將汗液從身體中排出。
《紡織品洞察》雜誌的執行編輯艾米麗·沃爾澤表示，《紡織品洞察》是一本報道戶外和體育用品行業所用材料的行業雜誌，她已經看到了多種製造提高舒適度的技術面料的方法。大多數方法都有一個共同點：“水分管理是高效能基層和貼身服裝的關鍵成分，”沃爾澤說。“消費者期望水分移動得更快、更有效，任何新技術都必須可持續地實現這一功能。”
為了追求這種能力，包括瑞士 Schoeller Textil 在內的紡織品製造商也在嘗試開發將冷卻效果內建到紗線、針織結構和整理塗層中的服裝。該公司北美總裁斯蒂芬·克恩斯表示，“人們比以往任何時候都更活躍。擁有讓他們可以脫下外套而不會完全溼透的服裝是一大優勢。” Schoeller 沒有參與新型自適應面料的創造。但王表示，來自其他公司（包括 Milliken 和 Under Armour）的紡織品製造專家以及來自化學、物理和材料科學等多個學科的科學家團隊確實做出了貢獻。
在行業的幫助下，王計劃繼續開發自適應紡織品。他希望今年測試用它製成的服裝，並最終擴大生產規模。然而，將其推廣到最近的運動服裝店可能很困難。“挑戰在於這些新型纖維的商業化、成本和設計能力，”沃爾澤說。儘管如此，王表示，他的紗線最終可能會進入商業市場：公司可以使用目前用於製造其他高效能面料的機器和方法對其進行染色、編織或洗滌，他說。“我們的效能與當前標準相當甚至更好，”王說。他在一封電子郵件中補充說，最終的消費者價格將與其他增強型面料相似。“根據我們的成本分析，我們預計我們的生產在規模上將具有競爭力，”他寫道。
任何此類自適應紡織品都將不得不與擁擠的領域競爭——許多運動服裝品牌已經生產透氣、吸汗的服裝。有些甚至開發出對外部溫度做出反應的材料，儘管機制略有不同。例如，Schoeller 已將所謂的相變材料 (PCM) 融入其某些產品中，這些材料可以儲存並在稍後釋放熱量。“透過我們的 PCM，Schoeller 提供了具有環境和體溫變化的動態反應的冷卻紗線，”克恩斯說。
王堅持認為他的面料是第一個真正改變形狀以響應環境的面料，這可能會使其具有優勢。儘管如此，即使有了讓您的身體保持舒適溫度的服裝，您可能仍然希望在到達辦公室之前換下您的運動服。