◎本報記者 都 芃

眼下，我國多地氣溫“爆表”。熱浪滾滾，人們對于防暑降溫的需求愈發(fā)迫切?？茖W快速發(fā)展，新材料層出不窮，新技術不斷落地，一些可穿戴設備正在悄然改變?nèi)藗儜獙Ω邷氐姆绞健?/p>

超材料織物、“降溫背心”……這些“黑科技”降溫裝備以別出心裁的設計、令人驚嘆的效果為人們帶來全新的防暑降溫體驗，讓我們可以免受酷暑煎熬，輕松享受夏日生活。

超材料織物：

太陽輻射反射率92.4%

找到合適的織物面料，將其制成衣物幫助人們降溫，是科學家長久以來的追求。

華中科技大學教授陶光明團隊以及浙江大學研究員馬耀光團隊聯(lián)合多家科研單位進行創(chuàng)新，研制出無源制冷光學超材料織物。

人體散熱過程，是將熱量從皮下組織傳導到皮膚，再透過衣物向周圍環(huán)境散發(fā)。通過衣物進行人體熱量管理，是較高效、便捷的辦法。目前，基于熱傳導和熱對流原理設計的衣物能夠降低體表溫度，但效率較低。

超材料織物由可生物降解的聚乳酸纖維與二氧化鈦復合后形成的二氧化鈦-聚乳酸納米粒子組成，具有獨特的光學特性。同時，研究人員在織物表面覆壓防水透氣的聚四氟乙烯薄膜，使其制作的衣服穿起來更舒適。

測試結果顯示，這種超材料織物的太陽輻射反射率高達92.4%。它能夠將太陽光譜分解，可全面阻擋紫外線。

陶光明說，把用無源制冷光學超材料織物制成的衣服穿在身上，就像背著一面鏡子。

為了進一步驗證其效果，研究人員進行了一項實驗，讓一名實驗者穿著一半是棉一半是無源制冷光學超材料織物制成的背心，在太陽下暴曬。實驗結果顯示，兩種材料覆蓋區(qū)域的溫差達到3.4攝氏度。

除提供涼爽的穿著體驗，無源制冷光學超材料織物還有其他優(yōu)勢。這種超材料織物的纖維韌性強，足以承受縫紉機的加工，可以在其表面進行圖案印染。與普通材料相比，用這種超材料織物制作衣物的成本僅較普通衣物高10%。

“降溫背心”：

內(nèi)芯相變材料送清涼

炎炎夏日，稍一活動便汗流浹背。“空調背心”以其獨特的設計和功能，為高溫環(huán)境下工作的人員帶來舒適體驗。

“空調背心”主要由3個部分組成：一個內(nèi)置冷卻液的背心、一個圓柱形的制冷單元以及一個電源。

中國航天科工集團有限公司研究人員張行周介紹，“空調背心”的制冷單元本質上是一個小型制冷機，它通過背心中的冷卻液吸收人體熱量，然后將吸收了熱量的冷卻液輸送到制冷單元中冷卻。冷卻后的液體再次循環(huán)回到背心，為使用者送去涼爽，同時將熱量排到外部環(huán)境中。

“空調背心”采用先進的壓縮機變頻調節(jié)系統(tǒng)，讓使用者能夠通過一個簡單的轉鈕調節(jié)背心溫度，調節(jié)范圍從18攝氏度到25攝氏度。一名體驗者在室外37攝氏度的高溫下穿上這款背心后，體表溫度可以降至約30攝氏度。

在設計過程中，研發(fā)團隊曾嘗試將降溫載體設計成帽子、短褲等，但最終發(fā)現(xiàn)背心的適用性最廣。

張行周介紹，為了滿足特殊行業(yè)工作者的需求，研發(fā)團隊特別考慮了“空調背心”的便攜性，對其進行輕量化處理。制冷單元重量與4瓶礦泉水相當，背心和電源的重量各為0.5千克，讓用戶穿起來感覺更輕便。

同時，一些用戶從事體力勞動，需要肩扛重物，不希望設備占用肩膀的空間。因此，研發(fā)團隊只在“空調背心”的前胸和后背安裝了冷卻劑，給肩膀留出自由活動的空間。

即便“空調背心”研發(fā)人員挖空心思，但隨身攜帶電源，難免會使用戶行動不便。而采用相變材料制成的“降溫背心”則更勝一籌。

相變材料作為一種新型恒溫材料，具有存儲和釋放熱量的功能，能夠根據(jù)環(huán)境溫度變化在服裝周圍形成相對恒定的微氣候。人們將相變材料的內(nèi)芯加在背心里，就相當于隨身攜帶了一個空調。它可以根據(jù)氣溫變化，釋放或儲存熱量，使人體溫度保持在涼爽舒適的范圍內(nèi)。

用戶使用這種“降溫背心”時，只需把內(nèi)芯提前半小時放入冰箱，它就可以在30多攝氏度的戶外持續(xù)提供2個小時的清涼。相變材料降溫的優(yōu)勢明顯，它不會產(chǎn)生冷凝水，且環(huán)保無污染，可以溫和地降低人體溫度。

便攜式溫度調節(jié)器：

利用珀耳帖效應降溫

日本某公司研發(fā)出的可拆卸便攜式溫度調節(jié)器，雖然個頭僅有鼠標大小，但卻擁有獨特功能。它基于珀耳帖效應，結合熱設計技術，被貼身放置時能夠悄無聲息地調節(jié)體感溫度。

珀耳帖效應是指電流在通過不同導體時，會在接觸點產(chǎn)生吸熱或者放熱效應。研發(fā)人員利用這一原理，使便攜式溫度調節(jié)器能夠顯著降低或提升體感溫度。數(shù)據(jù)顯示，便攜式溫度調節(jié)器可以使體感溫度下降13攝氏度或上升8.3攝氏度。這意味著，無論是炎炎夏日還是寒冷冬日，它都能夠提供相對適宜的溫度。

為了確保穿戴的舒適性和隱蔽性，研發(fā)人員還對便攜式溫度調節(jié)器進行了精心設計，其尺寸小于一部5英寸的手機，厚度僅20毫米，重量輕至85克，可以輕松隱藏在正裝或休閑裝下。除此之外，該公司還專門推出了一款特制T恤，其背后有口袋，方便放置便攜式溫度調節(jié)器。

不僅如此，用戶可以通過藍牙將便攜式溫度調節(jié)器與智能手機連接，通過手機應用程序調節(jié)它的溫度和風量，實現(xiàn)加熱與冷卻的自如切換。用戶還可以設置設備的關機時間，以滿足不同的使用場景需求。目前，便攜式溫度調節(jié)器可以持續(xù)工作90分鐘，充電時間約為2小時。在待機狀態(tài)下，電池續(xù)航能力可以達到24小時。