崔屹Science：纳米衣服智能降温，夏天不再热成狗！

在茹毛饮血的远古时代，人们为了御寒，会披上动物的皮毛；时至今日，经过加工后更加舒适和时尚的皮毛依然是冬季首选。这是因为，皮革、羽毛和羊毛织物中的气泡有助于减少热传导并保持温暖。

相对于保暖而言，降温就显得更加麻烦，往往需要借助外部设备，譬如扇子、空调、或者可穿戴的热电冷却器等。而体育运动服装中常用的增强对流冷却的排热技术并不适用于日常生活，因为，只有在出汗的时候这个系统才会工作！

日常生活中，空调的使用消耗大量能量，即便如此，夏天被热成狗也已经习以为常，如何能轻松过一个凉爽的夏天，成了许多人心中美好的愿望！

 

有鉴于此，美国斯坦福大学崔屹教授课题组报道了一种无源人体冷却技术，利用纳米织物增强人体热辐射实现人体智能降温。

 

 

图1. 三种织物的对人体红外辐射、可见光和空气的透过性对比

 

研究人员发明了一种可批量生产的、孔径为50-1000 nm的纳米多孔聚乙烯（PE）材料，对人体辐射的中红外射线（微米级别）呈透明性，但是在可见光条件下（400-700 nm）不透明。基于这种纳米多孔的PE材料，研究人员开发了一种经过加工处理的织物，可有效促进人体辐射式放热降温。同时，这种织物具有良好的透气性、导湿性以及力学强度，适合穿戴！

 

图2. 织物表征

 

研究人员还发明了一个模拟皮肤温度的装置，当分别用加工处理过的纳米多孔PE织物覆盖其上时，温度比棉织物覆盖其上时要低2.7 ℃。

总之，这种加工处理过的纳米多孔PE材料对于纳米智能织物领域的个人热管理系统起到良好的借鉴和推动作用，并为减少空调使用，节约能源带来了新的希望！穿上这种衣服后，每个人身上都有一台空调，想想都觉得美！

 

图3. 不同材料织物的热测试！

 

图4. 可穿戴性测试

 

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1. Po-Chun Hsu, Yi Cui et al. Radiative human body cooling by nanoporous polyethylene textile. Science 2016, 353, 1019-1023.

2. Svetlana V. Boriskina. Nanoporous fabrics could keep you cool. Science 2016, 353, 986-987.