
盛夏酷暑,哪怕身着单薄衣衫,人还未活动,汗水就已不停渗出。要是有一件衣服,能在烈日下自动吸热、持久凉爽,是不是很科幻?近日,我国科学家已将这一设想变为现实,相关成果已发表在《自然·通讯》。而这项成果的核心关键,正是一种名为“相变材料”的神奇物质。
什么是相变材料?中国纺织科学研究院有限公司、生物基纤维材料全国重点实验室博士张泽天解释,相变材料就像一台天然“温度调节器”,遇到温度变化时会“变身”,同时大量吸收或释放热量。我们可以把它比作特制的“热量海绵”:天气炎热时,它像海绵吸水一样,吸收多余热量,起到降温效果;天气寒冷时,又能释放储存的热量,留住暖意,营造舒适体感。
不过,相变材料尤其是固液相变材料,在实际使用中易发生渗漏,导致温控效果大打折扣。针对这一痛点,科研人员研发出两大解决办法。
第一招,给相变材料穿上一层“保护衣”。通过同轴纺丝、胶囊化等技术,将相变材料包裹在稳固的防护外壳中,既能避免材料状态变化时发生泄漏,还能便捷地与建材、纺织品等融合应用,轻松实现冬暖夏凉的效果。
第二招,重构材料本身形态。比如将聚乙二醇改良为“固-固”相变材料,无需转变为液态就能完成吸热、放热过程,从根源上解决漏液难题。
这项新技术的突破,又将为相变材料拓宽哪些应用场景?张泽天介绍,目前,相变材料已与热致变色技术相结合,实现高温浅色、低温深色的智能变色效果,并且成功应用于智能温控服饰、防伪包装、医疗监测等多个领域。未来,它的应用范围还将持续拓展:可用于机器人机身快速散热,也能为航天服抵御太空极端温差提供保障。这项智能调温的黑科技,正逐步走进大众生活与高端科研的各类场景。