你说夏天汗流浃背、酷热难耐,要是有件衣服能自动帮你散热,给你当空调用,这是不是有点像科幻片里的场景?你信不信,还真有这么神奇的布料?这事还是咱们北京的科学家做成的。 给北京大学材料科学与工程学院教授邹如强团队点个赞!他们研制出了一种智能调温纤维,把相变材料巧妙地“藏”在了布料里。相关研究成果前几天就在《自然·通讯》上发表了。这就是所谓的前沿科技。 光明日报记者晋浩天3月15日发消息说,这个智能调温纤维确实厉害,它给布料“装上了空调”。外界温度高的时候,它能把热量吞进肚子里存起来;等温度降下来,它又把热量慢慢吐出来。有了这个东西,衣服就像一个可以自动调节温度的小气候站。 不过呢,这种技术想走向我们的日常生活,过去一直有个大难题:如果追求高储热密度,材料就会变得很脆弱,还容易泄露;如果要让材料结构更稳定些,就可能牺牲掉一些储热能力。这两者很难兼顾。 但是这个研究团队很聪明,他们找了一个巧妙的办法把这个难题给破解了。他们就像盖房子一样,在微观世界里给相变材料搭建了一个既结实又通透的“安乐窝”。 他们把微量的碳纳米管掺进了材料里。这个东西细得不得了,十万分之一的头发丝都比它粗。可是它却能当“钢筋”撑起骨架,还能当“高速路”让热量快速通过。 另外他们还构建了一个三维互穿聚合物网络,把那些负责吸热放热的相变小分子精准地约束在里面——这样就算温度升高到一定程度让相变小分子变成液体开始流动,它们也会被这个“笼子”牢牢锁住,一滴都不会漏出来。 这一招真是四两拨千斤啊!他们纺出来的相变纤维真是厉害得很。它的储热能力几乎达到了极限值,单位重量能吸收的热量是同类材料里顶尖的水平。而且这个纤维也非常柔韧,可以拉伸到原来长度的十五倍都不断裂。 这种高性能纤维可以直接用在商用纺织设备上进行加工。剪裁、缝纫、织造等环节完全没有问题。加工出来的成品完好率超过了98%,为产业化应用铺平了道路。 为了验证实际效果,邹如强他们还把这种相变纤维织造成衣服给真人穿戴测试过呢!盛夏正午的时候穿上这件马甲,比普通聚酯纤维马甲表面温度低了整整8摄氏度呢! 穿上之后感觉后背那种被烈日炙烤的灼热感一下子就消失了,就像一直站在阴凉地里一样舒服得很! 还有啊,这种纤维经过了上百次循环融化凝固的极限疲劳测试后,储热能力还是一点都没下降保持得非常稳定。 邹如强教授说:“这不仅仅是造出了一种新布料,更是为下一代智能热管理材料开辟了一条新路。”从给消防员制作隔热服到帮助航天员构建舒适舱内环境;从帮助运动员保持最佳状态到给建筑外墙披上节能皮肤——这项技术为高效精准自适应的热能管理提供了坚实基础。 咱们这次科学上的一小步对推动国家“双碳”目标实现、提升人类在极端环境下的生存质量可真是有着深远意义啊!