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发帖数: 10330 | 1 斯坦福崔屹发明新智能布料：想散热还是御寒？翻个面就能切换
澎湃新闻记者 王盈颖
2017-11-11 08:12 来源：澎湃新闻
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如果有一件衣服，正着穿可以帮助散热，反着穿可以抵御寒冷，是不是听起来很匪夷所
思？但美国斯坦福大学崔屹团队的一项研究表明，这并不是忽悠人，而是有科学依据，
有望制成的。
北京时间11月11日，美国科学促进会（AAAS）下属的学术期刊《科学进展（Science
Advances）》发表了崔屹团队的最新研究成果。在纳米多孔聚乙烯材料中嵌入双层发射
极后，形成的织物可以在不需要电线、外来电源的情况下，具有降温和保暖两档功能，
且切换功能时仅需调整织物的正反面。这将拓宽人们对环境温度的舒适范畴，增强皮肤
对环境的适应性。
保持稳定的体温是生理功能的重要基础。在冬天和夏天，人们除了增减衣物，改变身体
与环境之间的热交换之外，只能通过开空调等改变环境温度的方式来让体温保持在正常
水平。据统计，全球13%的能源消耗是在空调上。
崔屹团队希望通过纳米技术，研发智能布料，以调控红外辐射率的方式来改变体温，减
少相关能源消耗。要知道，在绝对零度以上的物体都辐射红外能量。人体静止时40%-60
%的散热是通过红外辐射。
在2015年和2016年，崔屹团队分别发明了两种智能布料。一种是在常规的织物上增加金
属纳米涂层，将红外辐射折射回人体，起到保温的作用。另一种则是从家庭常用的保鲜
膜（聚乙烯）上取经，将其改造成纳米多孔聚乙烯，在保证红外辐射可通过的同时，解
决了保鲜膜对可见光透明的问题，成为一种可降温的织物。
而这次的最新研究成果，崔屹团队发明了一种鱼与熊掌兼得的材料，可在降温和保暖两
档功能之间切换自如。
这款新材料的设计核心在于，将非对称发射极嵌入到不同厚度的纳米多孔聚乙烯中。选
择什么材料作为发射极，以及用什么制备方法是难点。
最终，崔屹团队分别选择了碳和铜作为两层发射极涂层的材料。碳能很好地吸收中红外
辐射，是理想的高发射率材料。与之相反的，金属会对中红外辐射进行反射，是合适的
低发射率材料。
以碳为材料的高发射率层、以铜为材料的低发射率层分别放于一层纳米多孔聚乙烯之上
。随后，研究人员将两层发射极层叠放在一起，形成纳米多孔聚乙烯-高发射率层-低发
射率层-纳米多孔聚乙烯，这样的结构。但靠近发射极层的纳米多孔聚乙烯厚薄不同，
碳发射极一侧的厚度为24微米，铜发射极一侧的厚度为12微米。
崔屹团队研发的新材料结构。自上而下分别为24微米的纳米多孔聚乙烯，9微米的碳，0
.15微米的铜，12微米的纳米多孔聚乙烯。
为了验证效果，研究人员用人工皮肤进行实验。在裸露的情况下，皮肤温度为31摄氏度
。盖上商店里普通运动衫的布料时，人工皮肤的温度升为36.9摄氏度。
新材料的表现呢？崔屹团队发现，在降温模式，也就是将靠近碳发射极的一面朝外时，
人工皮肤的温度下降为33.8摄氏度；在保温模式，也就是将织物翻个面，以靠近铜发射
极的一面朝外时，人工皮肤的温度回升到40.3摄氏度。换而言之，在无需其它帮助下，
这款新材料可调控6.5摄氏度的体温波动。
在人工皮肤上进行测试。黑色为裸露时皮肤温度，灰色为普通面料遮盖时皮肤温度，蓝
色为新材料降温模式时，红色为新材料保暖模式时。
进一步地，研究人员发现，这种材料之所以能兼备两种截然不同的功能，不依赖于材料
发射率的绝对值，而在于发射率的差值。只有铜发射极或只有碳发射极的织物没有如此
好的温度调控能力。
通过数值拟合，崔屹团队预测，将发射率的差值增大后，这种织物的温度调控差可达14
.7摄氏度。 |
L******i
发帖数: 3027 | 2 就个保鲜膜 也能吹到天上去
这尼玛proposal肯定写的好 |
s*****V
发帖数: 21731 | |
k*******p
发帖数: 8821 | 4 可以发明一个被子吗？夏天盖一面，冬天翻过来盖一面，空调暖气都不需要了。
可以发明一个杯子吗？喝冷水用一面，喝热水直接把被子翻折过来，冰箱和热水器都不
需要了。
可以发明一个避孕套吗？想做爱不想怀孕的套这面，想怀孕但是不孕不育的套另外一面
。 |
n**********o
发帖数: 1016 | |
b******s
发帖数: 2919 | 6 人体本身是个热源，所以冬天好办。
但是夏天不可能，在不做功的情况下，把人体热量（更迅速地）散发出去
【在 k*******p 的大作中提到】
: 可以发明一个被子吗？夏天盖一面，冬天翻过来盖一面，空调暖气都不需要了。
: 可以发明一个杯子吗？喝冷水用一面，喝热水直接把被子翻折过来，冰箱和热水器都不
: 需要了。
: 可以发明一个避孕套吗？想做爱不想怀孕的套这面，想怀孕但是不孕不育的套另外一面
: 。
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f*****9
发帖数: 6768 | 7 发现一种水，想热的就喝下去，想冷的就从屁眼灌进去 |
