研究人员设计出一款可以通过开关主动调节温度的织物

煤油灯科技2024-03-14 10:15

一项在《PNAS Nexus》上发表的研究描述了一种可以在两种不同状态之间调制的织物,以稳定辐射热损失,并在不同温度范围内使穿着者感到舒适。

徐柏钧、尹杰和同事设计了一种织物,它由一层半固态电化学电池构成,铺在剪成kirigami图案的尼龙上,以使其能够随着穿着者的身体伸缩移动。现代服装采用各种保温或透气性织物制成,但每种织物只提供一种热模式,由织物的发射率决定:即它发出热能的速率。

该织物中的活性材料可以在两种状态之间电子切换 - 透明介电状态和有损金属状态 - 每种状态具有不同的辐射率。因此,这种织物可以通过调节保留多少体热和辐射多少体热来使穿着者感到舒适。无论外部温度是22.0°C(71.6°F)还是17.1°C(62.8°F),用户的皮肤温度都会保持一致。作者称这种织物为“可穿戴可变辐射装置”或WeaVE,并已将其配置为可由智能手机应用程序控制。

一些主动热调节织物采用电加热或循环水等技术,但它们的能量消耗很大。WeaVE系统所需的能量仅是切换织物状态所需的少量能量。作者估计,使用普通智能手机电池储存的能量,该织物可被切换约1000次。

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