以后夏天再也不用怕热了?中国科学家把“空调”织进了布料

夏日炎炎,人在户外动辄中暑,帽子风扇都不顶用。如果有一件"调温马甲",能让人在大太阳下也感觉凉爽,是不是很酷?

这个想法,还真被实现了。

今年3月,北京大学邹如强教授团队在《自然·通讯》杂志发表一项研究,用一种精心设计的纤维,将"空调"织进了布料。用这种面料做成的衣服,表面温度比普通聚酯纤维马甲低七八度

这种效果是如何达到的?背后秘诀在于相变材料

相变:物质从一种状态变成另一种状态的过程,比如,水变成冰、冰变成水。过程中大量放热、吸热,温度却不变

什么是相变材料

相变,指物质从一种状态变成另一种状态的过程,比如水变成冰、冰变成水。过程中会大量吸热或放热,但温度保持不变。

邹如强在接受采访时这样解释:"简单说,它就像藏在布料里的智能空调。外界温度高了,它就把热量悄悄吞掉存起来;温度降下来,它再把热量慢慢吐出去,而它自己的温度几乎不变。"

把这种材料织进衣服,相当于在身上披了一层会自动调节温度的微环境。天热时它帮你吸热降温,天冷时它帮你放热保暖。

这项技术难在哪里

相变材料用于智能温控,听起来完美,但从实验室走到衣服上,一直卡在一个难题上。研究人员称之为"不可能三角":储热能力、导热效率、机械强度,三者很难兼得。

储热能力强的材料,通常又脆又容易漏液。材料一旦熔化变成液体,就会从纤维里渗出来,衣服洗几次就失效了。而面料结实耐用的,储热能力又不行,穿了等于没穿,没有调温意义。

此前的相变纺织品,始终在这三个目标之间拆东墙补西墙,无法全面兼顾。

团队用创新材料做的布料和调温马甲

北大团队如何破局

这一次,邹如强团队找到了根本性的创新方案。

他们在传统纺织材料中加入微量碳纳米管,充当"钢筋骨架"。碳纳米管本身导热能力极强,可以充当高速热量通道,让热量在材料内部快速进出,提高调温响应速度。

同时,团队搭建了一种三维互穿聚合物网络,将相变小分子精准约束其中。这样一来,即使材料熔化成液体,也会被牢牢锁住,不会泄露出来。这种网络结构还为面料带来了弹性,穿着更舒适。

通过这套设计,做出的高性能相变材料,储热效率高,韧性和强度极大,并且可直接兼容目前的商用纺织设备。剪裁、缝纫、织造等环节都能无缝衔接,产业化应用前景广阔

实测效果:表面温度仅42℃

为了测试它的"空调"效果,团队制作了一件马甲,在夏季户外环境中和普通聚酯纤维马甲进行对比。

结果相当直观:普通聚酯纤维马甲表面温度飙升到约50℃,而相变马甲仅42℃。在高温室内环境下,它的吸热缓冲与热防护性能同样表现出色。

"这套思路不仅仅是造出一种新布料,更为下一代智能热管理材料开辟了新路径。"邹如强说。

未来能用在哪里

在智能穿戴与个人热管理领域,相变材料一直被公认为革命性的热管理解决方案。

未来,这项技术有望广泛应用于多个场景:特种防护服装,为消防员、户外作业者提供热防护;可穿戴医疗设备,帮助病患维持体温稳定;智能运动服饰,提升运动员的舒适度和竞技表现;航空航天舱内服,应对极端温度环境;建筑节能织物,用于窗帘、墙体保温等领域。

对普通人来说,最直接的期待可能就是:什么时候能买到一件"会自己调温"的夏装。从这项研究的进展来看,那一天或许不会太远。

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更新时间:2026-07-04

标签:科技   布料   夏天   空调   中国科学家   材料   马甲   温度   聚酯纤维   团队   热量   智能   衣服   状态

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