纳米工程丝绸让你的身体更凉爽

防止阳光直射的新型纺织品意味着人们可能很快就可以穿上自己的空调了
2021年11月24日
通过Iacopo Russo

PURPLE_FABRIC

紫色的丝绸。

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科学家们已经成功地利用纳米技术制造出一种丝,当暴露在阳光直射下时,这种丝比周围环境更凉爽。

“当你把一块棉花或天然丝绸放在阳光下时,它会吸收光线,变得比周围环境更热。相反,我们的材料比周围空气温度低3.5℃,”斯坦福大学教授、本周发表在《自然纳米技术》杂志上的论文的资深作者范山辉说。“目前还没有其他可穿戴材料能做到这一点。”

这听起来很像《回到未来》里马蒂·麦克弗莱全身湿透的场景,但他的自干夹克发挥了作用,挽救了局面。但研究人员是如何取得如此惊人的结果的呢?

他们将丝绸浸入含有氧化铝纳米粒子的化学浴中,这种微小的材料球的直径比人类头发小一百万倍。氧化铝是一种存在于许多普通陶器中的矿物质,科学家选择它是因为它能反射紫外线,紫外线是太阳辐射的一种成分,会导致我们的皮肤灼伤,但也会在吸收它的表面产生加热效应。添加氧化铝选择性地增强了丝绸对紫外线的反射性能,但由于它是透明的,不影响丝绸的颜色,也不影响丝绸作为光滑凉爽纺织品的性能。

为了使纳米颗粒粘在丝绸纤维上,研究人员使用了一种化学粘合剂。范说:“为了看看它的效果如何,我们进行了多次洗衣机循环,并证实纳米颗粒没有从丝绸上被冲走。”这是一项重要的测试,以证明纺织品的冷却效果不会随着使用而消失,纳米材料不会释放到环境中造成不可预测的影响。

研究人员用两种方法测试了纳米丝绸的冷却性能。“在第一个测试中,我们只是把一块丝绸放在阳光下,并将其温度与周围空气的温度进行比较。在这种情况下,我们发现丝绸的温度比空气低3.5℃,”范解释说。

然后,他们把纳米丝绸和普通丝绸放在一块人造皮肤上,在阳光直射下比较它们的性能。人造皮肤只是一块加热的材料,它模拟了人类皮肤与光和热相互作用的方式。当他们测量丝绸的温度时,他们发现它们之间的温度相差8℃。这不仅是因为纳米丝绸比普通丝绸更能反射阳光,而且还能让更多来自皮肤的辐射热通过,因此它能保持凉爽。

范说:“我们已经用这种新的特殊材料制作了一个t恤大小的补丁。”他认为这种新的纳米技术可以帮助人们在阳光下行走时应对高温,而且与整个房间的空调相比,它是一种更有效的保持身体凉爽的方法。

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