在還未完全過(guò)去的這個(gè)夏天，對(duì)全球許多地方的人們來(lái)說(shuō)，都是一場(chǎng)酷熱的煎熬。
炎熱的夏季，人們總是希望能夠盡可能穿得涼爽。因此，許多標(biāo)榜著“清爽透氣”性能的衣物開(kāi)始越來(lái)越多地獲得人們的青睞。
在當(dāng)下衣物的主要制作面料中，聚酯纖維和棉是當(dāng)之無(wú)愧的兩大“巨頭”�？稍诟邷丨h(huán)境中，聚酯材料制成的衣物卻多少會(huì)讓人有些苦不堪言。
聚酯纖維天然的防水性使得汗水被困在皮膚周?chē)�，而無(wú)法滲透到衣物之外。相較之下，選擇一件純棉織物則會(huì)讓你感到?jīng)隹觳簧?mdash;—至少棉布允許汗水“逃離”到空氣之中。
近年來(lái)，研究人員們陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些新的合成面料，這些面料號(hào)稱(chēng)能夠比棉布等天然織物更有效地吸收汗水。其實(shí)，這些面料的工作原理十分簡(jiǎn)單，即通過(guò)加速蒸發(fā)冷卻進(jìn)程，積極地從皮膚上帶走汗水并排向空氣，從而降低人們的體感溫度。
雖然聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)，但實(shí)際上，這些面料也僅僅只是在剛剛開(kāi)始出汗的時(shí)候才會(huì)帶給人涼爽的感覺(jué)。這也是此類(lèi)面料始終沒(méi)能大規(guī)模應(yīng)用于服裝制造業(yè)的原因所在。
如今，一種叫做納米多孔聚乙烯（NanoPE）的全新材料在衣物降溫領(lǐng)域邁出了一大步，并有望使人們擺脫對(duì)于空調(diào)等制冷工具的高度依賴性。這種新型織物的工作原理也十分奇特——不是通過(guò)從人體帶走熱量，而是利用人體紅外線輻射的原理來(lái)降低溫度。
巧用紅外線
其實(shí)，人的身體總在不間斷地發(fā)射出不可見(jiàn)的紅外線，人體的多數(shù)熱量都以紅外線的形式向外輻射散失，紅外夜視儀的工作原理就是對(duì)人體在夜間輻射出的紅外線進(jìn)行探測(cè)。
“在正常條件下，如果不運(yùn)動(dòng)，人類(lèi)59%的熱量都是以紅外線的形式向外輻射而散失的。”負(fù)責(zé)新面料研究的斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授Yi Cui介紹說(shuō)。
也就是說(shuō)，普通的衣服面料是阻擋紅外輻射的，所以衣服具有一定的保溫作用。這也是為什么我們裹著毯子會(huì)覺(jué)得溫暖，因?yàn)樘鹤幼柚沽藷崃繐p失。
反之，“如果可以使人體暢通無(wú)阻地向外散射紅外線，那么你將會(huì)在夏季感覺(jué)到?jīng)鏊?rdquo;。但遺憾的是，目前市面上還沒(méi)有任何一種面料能夠做到完全可滲透人體紅外線。
為此，Cui和他的同事做了大量研究。在研究過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)，相較于棉質(zhì)面料，金屬納米線織成的面料能夠更好地“困住”人體紅外線，繼而使人體保持溫暖，“但是使之涼爽顯然困難得多”。
然后，納米多孔聚乙烯闖入了研究人員的視線。
聚乙烯是一種非常普遍的塑料，研究人員之所以對(duì)其產(chǎn)生興趣，是因?yàn)楫?dāng)它被制作成保鮮膜時(shí)，紅外線可以輕易地通過(guò)。但是，保鮮膜卻不能透氣透水，并且其透明的質(zhì)地根本無(wú)法被制作成衣物。因此，要想將聚乙烯用作衣物材料，研究人員就必須對(duì)其進(jìn)行全面“改造”。
首先，研究人員研發(fā)出一種納米結(jié)構(gòu)的聚乙烯材料——納米多孔聚乙烯，這種材料通常用于電池生產(chǎn)。其納米孔可以使其對(duì)可見(jiàn)光不透明，同時(shí)又能使人體紅外線暢通無(wú)阻地透過(guò)。
在此基礎(chǔ)上，研究人員對(duì)材料的納米孔進(jìn)行表面修飾，使材料具有良好的透氣透水性。為了使這種輕薄材料更像服裝面料，研究人員又進(jìn)一步設(shè)計(jì)了具有一定強(qiáng)度和厚度的三層面料結(jié)構(gòu)：在兩層聚乙烯的中間由棉網(wǎng)隔開(kāi)。
有待完善
對(duì)比實(shí)驗(yàn)顯示，這種新型布料僅令皮膚溫度增加0.8℃，而棉布會(huì)增加3.5℃，市售聚乙烯織物則增加2.9℃。這就是說(shuō)，與棉布及市售聚乙烯織物相比，穿著新型布料制成的衣服會(huì)讓人感覺(jué)涼爽得多。
雖然聽(tīng)起來(lái)新面料與其它織物相比降低的溫度并不多，但它卻足以幫助我們保護(hù)環(huán)境。并未參與此項(xiàng)研究的麻省理工學(xué)院Svetlana Boriskina認(rèn)為，這類(lèi)新面料能夠減少人們對(duì)空調(diào)的使用率和依賴性。
涼爽且節(jié)能環(huán)保，似乎這個(gè)新面料聽(tīng)起來(lái)幾近完美。但實(shí)則不然。
“當(dāng)你觸摸它，會(huì)感覺(jué)柔軟、靈活而富有彈性，像極了普通的織物，只是還缺乏紋理質(zhì)地。普通面料通常不是平坦的。”Cui表示。
現(xiàn)階段的納米多孔聚乙烯面料不僅平坦而缺乏紋理，還因?yàn)閳?jiān)硬的質(zhì)地而讓皮膚感覺(jué)不舒服，這也恰恰是研究人員未來(lái)要努力的方向。目前，Cui及其同事正在想方設(shè)法地使納米多孔聚乙烯面料更加美觀、舒適和經(jīng)濟(jì)，并使其具有普通服裝面料應(yīng)有的質(zhì)感。
現(xiàn)在，Cui和他的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)創(chuàng)造性地將納米多孔聚乙烯面料與其它面料交織在一起，開(kāi)發(fā)出了一種新的合成面料。但是這種合成面料是否依舊能夠保持納米多孔聚乙烯面料原有的性能還是個(gè)未知數(shù)，仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)。Cui希望在一年內(nèi)完成這項(xiàng)工作，并期待這種合成面料能夠在幾年后面世。
未來(lái)，這種納米多孔聚乙烯面料將有望廣泛應(yīng)用于服裝業(yè)，尤其是運(yùn)動(dòng)服裝業(yè)，從而為訓(xùn)練強(qiáng)度極高的運(yùn)動(dòng)員們帶來(lái)一場(chǎng)“清涼革命”。■