在热浪期间外出会让人出汗、不舒服,甚至危害健康,但科学家们提出了一项创新方法,称可以缓解这种状况:穿上能给身体降温的衣服。
马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员开发出一种可添加到织物上的柔性白垩基涂层。在酷暑测试中,他们发现,与空气相比,这种涂层可使衣服下面的温度降低 8 华氏度,与未经处理的织物相比,可使衣服下面的温度降低 15 华氏度。

这项创新是将人们的衣服变成抵御酷热的工具的众多努力之一,随着人类继续燃烧导致全球变暖的化石燃料,酷热正在加剧。酷热是最致命的极端天气类型,会导致热衰竭甚至中暑,这是一种潜在的致命疾病,人体会失去自我降温的能力。
麻省大学的研究人员表示,他们希望开发一种使用环保材料来降温织物的方法。受到炎热气候下用于降温的家庭的传统石灰石灰泥的启发,他们在织物砖上涂上碳酸钙颗粒——这是石灰石和白垩的主要成分。
根据他们本月提交给美国化学学会的、目前正在接受同行评审的新研究,这种涂层既能将太阳能反射回大气层,又能使穿戴者自然的体热散发出去。
麻省大学化学家兼材料科学家 Trisha L. Andrew 告诉 CNN:“我们从棉质 T 恤开始……我们将这种涂层涂在织物的一面或两面上。”“涂层完全是表面层。它不会渗透或改变棉纤维,”她补充道。
科学家表示,这种涂层可以应用于几乎任何市售的织物,也可以用洗衣机清洗。
参与此项创新研究的马萨诸塞大学研究生埃文·帕塔米亚 (Evan Patamia) 在一份声明中表示:“无需任何电力输入,我们就能降低人体感受到的热度,这对于在极热环境下努力保持凉爽的人们来说是一项宝贵的资源。”
冷却织物并不是一项新发明,但根据 2023 年对冷却织物研究的科学评论,过去的设计通常涉及刚性结构、复杂的制造工艺和电气元件,这使得它们穿着不舒服并且价格昂贵。
随着全球极端高温威胁的加剧,马萨诸塞大学的研发成果是越来越多研究成果的一部分,这些研究旨在探索更便宜、更舒适、更具可扩展性的替代方案。
据最近的一项研究显示,澳大利亚墨尔本皇家理工大学的科学家使用一种名为纳米金刚石的微小颗粒涂覆棉织物,与未经处理的棉相比,其温度下降了 3 摄氏度(5.4 华氏度)。
这听起来可能不是什么大事,但它“会在长时间内对舒适度和健康产生影响,实际上可能就是关闭空调和打开空调之间的区别”,项目负责人、RMIT高级讲师Shadi Houshyar在一份声明中表示。
皇家墨尔本理工大学的研究发现,使用冷却织物可节省20% 至 30% 的能源,因为可以减少空调的使用,而空调是一种对气候污染严重的冷却工具。
纳米钻石听起来可能很昂贵,但研究人员表示,它们与珠宝中使用的钻石不同。“它们的制造成本实际上很低,”Houshyar 说。
她补充说,仍有一些改进空间。例如,他们发现纳米金刚石织物在多次洗涤后其效率会降低。
霍什亚尔告诉 CNN,纳米金刚石的工作原理与马萨诸塞大学使用的石灰石颗粒类似。她说,这些研究的原理是相同的,都是利用纳米颗粒将热量从身体中转移出去。
霍西亚尔研究防护服已有十多年,他表示,马萨诸塞大学采用的生产工艺很有前景,但他们需要研究如何扩大规模并降低成本。
她说,降温织物必须价格合理。“如果成本是普通织物的三倍,那么就不足以让每个人都使用。”最贫穷的人往往最容易受到极端高温的影响,也最无法获得降温技术。
随着越来越多的产品进入市场,“该领域有很多机会可以扩大规模,让每个人都能买到”。Houshyar 补充道。
麻省大学的安德鲁表示,她的团队目前受到实验室设备规模的限制。不过,他们计划通过一家新成立的公司进行试点生产,生产宽 5 英尺、长 300 英尺的处理过的织物片。
安德鲁表示,涂层原材料的成本“较低且可控”,但他承认,由于将涂层涂到织物上的应用过程,总体价格将略有上涨。
一些研究人员表示,如果可以扩大价格实惠的冷却织物的生产,其好处将远远超出服装领域。
芝加哥大学的科学家希望,他们用银纳米线和羊毛等材料制成的冷却织物也能用于给建筑物和汽车降温。在亚利桑那州烈日下的测试中,他们发现这种织物比夏季服装中常用的商用丝绸织物低 16 华氏度。
科学家们表示,更广泛地使用冷却织物将减少空调的成本和对气候的影响。芝加哥大学分子工程学教授、研究作者之一许伯钧在一份声明中表示:“我们的文明实际上使用了大约 10% 到 15% 的总能源,只是为了让我们无论走到哪里都感到舒适。”
虽然应对极端高温意味着迅速减少化石燃料的燃烧,但致命的热浪已经到来,一些科学家认为,随着越来越多的人暴露在身体难以忍受的高温下,这些冷却织物可以发挥有用的作用。

中国东华大学个人热湿管理专业教授张学平在接受 CNN 采访时表示:“个人冷却纺织品在应对气候变化带来的热相关影响方面显示出巨大的前景。”张学平是《2023 年冷却织物科学评论》的作者之一。
她补充道,它们“可以高精度地为特定身体部位提供局部冷却”,并可以根据不同的环境进行定制。
她认为降温织物将很快得到大规模应用。“随着材料和技术的进步,个人降温纺织品在不久的将来将可供公众使用。”
转载地址:https://www.ctvnews.ca/health/coating-clothes-with-this-simple-material-could-cool-your-body-by-up-to-8-degrees-1.7013490
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