香港理工大学研制出温度自调节智能服装

香港理工大学纺织及服装学院范金土教授团队开发了一款能够随着温度改变而自适应调节温度的服装。服装由传统纱线编织而成，正面和背面有矩形镂空，这些镂空上覆盖有致动器。这些致动器由大量金属和塑料制成的超薄轻质条带组成，当佩戴者感到温暖时，这些条带向外卷曲，使人的体温降低。相反，当佩戴者感到寒冷时，条带变平，抑制热量溢出。

通常，热膨胀和收缩是常用材料的固有特性之一。聚乙烯（PE）的主链上有许多C—C 键，其线性热膨胀率比典型纺织材料（例如尼龙和聚酯）高得多。在PE 薄膜上沉积金属层，如Cu，就得到了双层结构。Cu 层的热膨胀比（约10-4）相较于PE 膜（约10-3）要小得多。

在炎热的环境中，下层的PE 膜会膨胀，但上层的金属层几乎不会发生变化。两层材料的热膨胀能力不匹配，异构双层致动器将向环境弯曲。在此过程中，镂空部分可以直接将人体红外辐射传递到环境中，同时增强空气对流和汗液蒸发，强化散热效果，以达到冷却的目的。在寒冷的环境中，金属化的PE 薄膜致动器将恢复其原始的扁平形状。在这种状态下，致动器可以将红外体辐射反射回皮肤，同时抑制由其低红外发射率引起的外表面（Cu 层）的红外辐射，从而有助于抑制身体散热并保持身体温暖。与传统的棉和涤纶服装相比，在相同的舒适度（或散热）下，该服装在冷侧可以降低2.3℃，而在热侧将冷却设定点提高2.0℃。此外，该服装重306.2g，比同款式的传统聚酯服装（约350g）更轻，且在成本和舒适性方面也具有显著优势。

（摘编自高分子科学前沿）