复合材料既可以抑制身体的热损失,也可以增强身体的热损失,这取决于它是哪种方式
一种新型材料可以制造出一种衣服,这种衣服单穿可以保暖,反过来穿则可以降温。
在美国,供暖和空调占总能源消耗的12%。在发展中国家,极端高温和严寒往往是致命的。服装为调节体温提供了一种简单的选择,但传统纺织品的性能是不变的,而天气可能会迅速发生巨大变化。
温暖的物体总是发出红外辐射。根据不同的情况,这占人体热量损失的40%到60%。一种用来冷却身体的材料应该会增强这种释放,而一种用来保暖的材料应该会抑制这种释放。
美国斯坦福大学的研究人员发明了一种双层材料,其中包括一层微米级的碳层,它能有效地发射辐射,再加上一层铜层,而铜层的发射能力非常差。他们用可呼吸的聚合物纳米多孔聚乙烯覆盖了双分子层的每一面,这种聚合物对红外辐射是透明的。铜表面的聚合物只有碳表面的一半厚。因此,当金属面面对一个温暖的表面(如皮肤)时,热量很容易通过传导通过薄聚合物传播到双分子层,通过金属传递到碳,并释放到周围环境。然而,如果将材料翻转过来,较厚的聚合物就会阻碍传导,并且到达双分子层的热量就不容易从金属表面散发出去。
研究人员研究了人造皮肤样本裸露、用运动衫覆盖并覆盖他们的材料时的温度。在温暖模式下,他们的材料比运动衫让皮肤更温暖;在凉爽模式下,它可以让皮肤和裸露的皮肤一样凉爽。首席研究员说:“下一步我们将把这个概念变成纤维结构,这样这些纤维就可以编织在一起,制成人们穿着舒服的纺织品。Yi Cui.
“这是一个很好的概念性想法,”他说斯维特拉娜Boriskina他解释说,该小组已经有了这样的经验此前公布的单独材料专为加热和冷却.她说:“我认为这种纳米ope材料不像传统纺织品那么舒适,但未来可能会有所改进。”重要的是它证明了将这两种功能结合在一起是可能的。
参考文献
pci许等,科学。睡觉。, 2017, doi:10.1126 / sciadv.1700895
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