香港理工大學研制出溫度自調節智能服裝

香港理工大學紡織及服裝學院范金土教授團隊開發了一款能夠隨著溫度改變而自適應調節溫度的服裝。服裝由傳統紗線編織而成，正面和背面有矩形鏤空，這些鏤空上覆蓋有致動器。這些致動器由大量金屬和塑料制成的超薄輕質條帶組成，當佩戴者感到溫暖時，這些條帶向外卷曲，使人的體溫降低。相反，當佩戴者感到寒冷時，條帶變平，抑制熱量溢出。

通常，熱膨脹和收縮是常用材料的固有特性之一。聚乙烯（PE）的主鏈上有許多C—C 鍵，其線性熱膨脹率比典型紡織材料（例如尼龍和聚酯）高得多。在PE 薄膜上沉積金屬層，如Cu，就得到了雙層結構。Cu 層的熱膨脹比（約10-4）相較于PE 膜（約10-3）要小得多。

在炎熱的環境中，下層的PE 膜會膨脹，但上層的金屬層幾乎不會發生變化。兩層材料的熱膨脹能力不匹配，異構雙層致動器將向環境彎曲。在此過程中，鏤空部分可以直接將人體紅外輻射傳遞到環境中，同時增強空氣對流和汗液蒸發，強化散熱效果，以達到冷卻的目的。在寒冷的環境中，金屬化的PE 薄膜致動器將恢復其原始的扁平形狀。在這種狀態下，致動器可以將紅外體輻射反射回皮膚，同時抑制由其低紅外發射率引起的外表面（Cu 層）的紅外輻射，從而有助于抑制身體散熱并保持身體溫暖。與傳統的棉和滌綸服裝相比，在相同的舒適度（或散熱）下，該服裝在冷側可以降低2.3℃，而在熱側將冷卻設定點提高2.0℃。此外，該服裝重306.2g，比同款式的傳統聚酯服裝（約350g）更輕，且在成本和舒適性方面也具有顯著優勢。

（摘編自高分子科學前沿）