穿戴一身避炎暑

孫亞飛

智能是什么

看到這里，或許你首先想到的，會是這樣的產品—帶風扇的帽子。雖然它實現了可穿戴，不過這離“智能”還差得有些遠。

什么是智能呢？

實際上自然界就有很多值得學習的楷模。

在撒哈拉沙漠地區，生活著一種旋角羚，它的毛可以根據外界氣溫發生變化，天冷的時候，就成為細密的絨毛，保持體溫;但是到了大熱天，它就會換一身硬直的毛，幫助散熱。但對于人類來說，自然選擇并沒有讓我們生長出“智能”的毛發，于是智能設備就只能靠發明創造了。

人類的體溫是37℃，而體表溫度一般是33℃。根據熱力學第二定律，我們可以知道，熱量只會自發地從高溫物體流向低溫物體。這就不難看出，假如外界氣溫低于33℃，我們的身體會自然向外散熱，可是當夏天特別炎熱，超過體表溫度的時候，身體就不能依靠簡單的物理定律降溫了，只能調動各項身體機能防暑，比如出汗。

智能的面料

在這個時候，和常識相反，穿上衣服反而比裸身要更涼快。如果在夏季的室外實際體驗一番，就不難感受到這一點差別。

如果將衣服的面料革新一番，還可以讓散熱來得更猛烈一些。

2015年，麻省理工學院的姚立寧（音）等學者研制出了一類很有趣的材料，并稱其為“第二皮膚”。這種材料在制成衣服之后，可以根據穿衣人的身體狀況出現變形，當它探測到汗水時，就會在后背生長出“小翅膀”，就像肌膚上的毛孔一樣打開，從而提高汗水的蒸發速度，促使身體降溫。

實現這個功能的原理，是在這種面料中，研究人員植入了一種特殊的納豆桿菌，而且是存活狀態。當納豆桿菌感受到水汽之后，就會開始膨脹，不僅吸收了汗水，體積的變化還會推動后背的“小翅膀”張開。

對于普通人來說，這一點設計上的差別，或許只是讓體感溫度出現一點變化，但如果是專業運動員，這或許就意味著成績上的天壤之別。

除了促進排汗，防曬也是夏季防暑的重要環節，這同樣離不開智能材料的貢獻。

一件薄薄的戶外T恤，僅僅是鴨蛋重量，通過防曬設計，能讓穿著者的體感溫度比實際下降10℃嗎？不必驚訝，這已經是實現商品化的科技了。

夏季陽光直射，毒辣異常，如果我們能夠想辦法阻隔陽光中的能量，或許就能舒適很多。但是，這個過程實現起來并不容易。要說阻隔效果好，棉被肯定勝過普通的衣服，可真要穿件像棉被一樣厚的衣服，身體的熱量不能散掉，也是無濟于事。

不過，新型的材料可以解決這一矛盾。比如二氧化鈦，它就可以非常高效地阻擋陽光，尤其是當它被制成納米級二氧化鈦時，幾乎可以完全散射陽光中的紫外線，若是在面料上涂上薄薄一層，衣服的重量沒有顯著增加，對炎夏的防御力卻有了質的提升。形象地說，這就如同把防曬霜穿到了身上，還不用擔心會被汗水沖刷掉。

當然，這依然只是一個開始。2019年5月，加利福尼亞大學圣迭戈分校的陳仁昆（音）發表論文，報道了一種新型的柔性熱電裝置（flexible TEDs），可以實現主動加熱或降溫。當氣溫在15℃～36℃之間時，該裝置可以使人體的體表溫度始終維持在33℃左右，真正做到了把“空調”穿在身上。

對一間房屋制冷制熱，這在如今已經是非常成熟的科技了，但是要想讓一件衣服實現同樣的功能，那就是螺螄殼里做道場了。

不同于一般的蒸氣壓縮冷卻系統，研究人員利用了熱電效應。簡單來說，就是對一種熱電材料通上直流電，它的一端就會變熱，另一端就會變冷，于是，不管是升溫還是降溫，都可以通過它來實現。為了能夠讓它穿在身上，研究人員將它設計成了柔性的，與衣服緊緊貼合。

不過，現在問題來了，直流電怎么來呢？其實，人體本身就好比是個電池，因此研究人員正在嘗試，借助于人體的代謝，實現直流電輸入，低碳而又安全。