智能冬季外套提升體溫調控效果達 82.8%

在寒冷的天氣中,人們通常會穿上多層衣物以保持溫暖,厚外套、圍巾和手套能有效地保留熱量,抵擋刺骨的寒風。然而,大多數冬季服裝在身體活動時無法適應體溫的變化。無論是快速步行、鏟雪或是在寒冷天氣中騎自行車,穿著冬季外套往往會導致過熱的情況。隨著汗水在層與層之間積聚,穿著者會感到炎熱、黏膩和不適,許多人最終選擇脫去一層衣物,但這又使他們再次暴露在寒冷中。

多數年來,紡織品製造商專注於開發更輕便、更透氣的面料,但真正能夠適應寒冷天氣的服裝在高性能運動裝備之外卻極為稀少。這一差距引起了中國科學家團隊的注意,他們決定要解決這一問題。南京航空航天大學的李秀強教授領導了這項研究,他的團隊採用了一種細菌纖維素膜作為外套的填充物。該膜根據濕度自動改變厚度。在乾燥的冷空氣中,膜的厚度保持在 13 毫米以保留熱量,而當濕度上升,例如在出汗時,它會縮小至 2 毫米。這使得外套在需要時能保持穿著者的溫暖,並在活動時幫助降溫。

研究團隊首先在控制實驗室環境中測試這種膜,使用模擬人類皮膚的系統來測量其在不同條件下的熱性能。隨後,他們將這種材料整合進商業羽絨外套中進行實際測試。志願者在戶外步行或騎自行車時穿著這些外套,研究人員監測他們的舒適度、體溫以及膜對濕度的反應。研究人員報告稱,「我們的汗水敏感適應性保暖服裝能夠將熱調節能力擴大至傳統紡織品的 82.8%。」他們還指出,這種服裝可以「在 20 個城市間平均延長無熱壓力區域 7.5 小時。」這項技術可能對在不同條件下工作的戶外人員帶來益處,例如環衛工人、快遞員和警察,讓他們在不需要脫去衣物的情況下保持舒適的時間更長。

儘管這項技術前景看好,但目前產品尚未準備好進入零售市場。進一步的研究將測試這種膜在極冷和潮濕環境下的性能。其耐用性在數月或數年的使用中也仍然是一個問題。研究團隊將研究細菌纖維素在持續運動、壓縮和清洗的情況下的表現。另一個挑戰是如何在保持材料價格可承受的情況下擴大生產規模。如果成功,汗水敏感的絕緣材料可能會標誌著寒冷天氣服裝的一個新篇章。未來的設計可能會將其應用於大衣、背心、手套甚至睡袋中。同樣的原理也可能有助於調節軍裝或太空服的體溫。這項創新提供了一個對未來的展望,未來的冬季服裝將與人體協同工作,而不是對抗。穿著者將不再需要在過熱和凍冷之間做出選擇,而是能夠享受長時間的一致舒適,不論活動水平或天氣變化如何。這項研究發表於《Science Advances》期刊。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。