以后夏天再也不用怕热了？中国科学家把“空调”织进了布料

科普中国 2026-06-30 16:26:03

夏日炎炎，人在户外动辄中暑，帽子风扇通不顶用。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》杂志发表了一项研究，用一种精心设计的纤维，将“空调”织进了布料。拿它做成的衣服，表面温度比普通聚酯纤维马甲，可以低七八度。

这种卓越效果，是怎么达到的呢？

背后秘诀就在于“相变材料”。这类材料，利用物质相变时温度不变的特性，让“智能调温”成为可能。

“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）。”邹如强在接受光明日报的采访时说。

之前，这项技术从实验走向应用，就一直受困于储热、导热、机械强度的“不可能三角”：储热能力强的，都又脆、又容易漏液；面料结实的，储热能力又不行，没有调温意义。

而这一次，团队找到了一个根本性的创新方案：在传统纺织材料中加入微量碳纳米管充当钢筋骨架；并利用其优秀的导热能力作为高速热量通道。同时搭建一种三维互穿聚合物网络，将相变小分子精准约束其中——这样即使它们熔化成液体，也会被锁住，而不会泄露出来；并且它还为结构带来了弹性。

通过这种设计，做出的高性能相变材料，储热效率高，韧性和强度极大，可直接兼容目前的商用纺织设备，在剪裁、缝纫、织造等环节中无缝衔接，产业化应用一片坦途。

团队用创新材料做的布料和调温马甲。图源：来自论文

而为了测试它的“空调”效果，团队用它制作了一件马甲，并在夏季户外环境中，和普通聚酯纤维马甲比较。结果，后者表面温度飙升到了约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优越。

“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。

之前，在智能穿戴与个人热管理领域，相变材料就被公认是革命性的热管理解决方案。在未来，它将有望广泛应用于特种防护服装、可穿戴医疗设备、智能运动服饰、航空航天舱内服，以及建筑节能织物等领域。

这对推动节能减排和提升人类在极端环境下的生存舒适度，都有重要价值。

责编：张春祥

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来源：科普中国

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