自動調節溫度的衣服

地球氣候似乎越來異常了，一個地方冬冷夏熱的定律似乎越來越不可靠。前幾天還熱得要命，穿著短袖短褲，沖涼水澡；驟然之間寒流突襲，僅僅一個晚上就變得天寒地凍，得趕緊找出壓箱底的秋褲棉襖。一不注意妥當保暖，就極有可能「得罪」流感病毒。

面對經常變臉的溫度，不經常看天氣預報的你，有沒有覺得經常隨身帶著外套是一件麻煩事？會不會希望擁有能幫助你自動調節身體溫度的衣服，無論在室內還是室外，再也不用經歷冰火兩重天的困境？

舒適溫度的智能衣服

現在，有可以幫忙的工具了。科學家正在研究「神奇的衣物」，可以根據環境和穿戴者的體溫適應熱力性能，通過改變服裝構造，或是通過一些裝置向身體傳輸熱量及帶走熱量。無論外界溫度是怎樣的，衣服都可以使人處於舒適宜人的狀態。

通過衣服來改變熱能，可以由三種方式實現：一是傳導，由物質中的原子相互作用傳遞熱量；二是對流，當高能量的原子在環境中移動時，對流能產熱；最後一種是輻射，讓熱能像電磁波那樣移動，也能產熱。衣物可以改變人體空氣流通程度，或者向人體傳播輻射量，從而控制身體的熱量，幫助你找到合適的溫度。

美國康奈爾大學的一個研究小組為了控制人體空氣流通，使用了一系列鑲嵌在貼身內衣上的極小的管道網路，控制熱空氣和冷空氣流通。在它的外面，你可以隨心所欲穿自己喜歡的服裝。

背心內的溫度感測器會自動感應皮膚熱量狀況，在你需要的時候，會將溫暖或者涼爽的氣流吹向身體，這就好比在你身體旁邊安裝了一個小型的空調。

而美國加州大學的一個研究小組採取了另一種不同的方法——嘗試控制輻射熱量，這個比較新穎的想法其靈感竟然是來自於烏賊。

烏賊是一種頭足類動物，具有一些令人吃驚的偽裝本事。比如它們能利用皮膚中的一種混合蛋白質，改變自身所反射的可見光的波長。

該小組正在研究類似於烏賊蛋白質的物質，來試圖調控物體熱輻射。他們將目標鎖定於攜帶熱量的長波不可見光——紅外線（太陽的熱量主要通過紅外線傳到地球），希望能控制紅外線的波長，從而改變熱量。

腳掌熱量也關鍵

另一種方法是增加身體自身的能力來調控熱量。為此，有些研究者將目光集中在人體毛髮較少或無毛的皮膚。在哺乳動物中，這些無毛或少毛區域的作用就類似於汽車的散熱器，有助於熱量從皮膚表面逃逸散開。而人類身體中，手掌和腳掌在熱量上作用更是至關重要，它們相當於人體的散熱器，而科學家想要提升它們的能力。

對此，研究人員發明了一種「智能原型鞋」，鞋子的組成材料包括傳熱效果非常好的塑料泵。因此，當身體溫度較熱時，熱氣會通過腳底散開，而當身體感覺到寒冷時，它則會將熱氣傳導至腳底。

此外，還有一種「Smartshoes」智能鞋子，穿戴者可以通過移動設備端的App來控制鞋子內部的加熱系統，自動對鞋內進行加熱，最高可以加熱到38℃，這個溫度比正常體溫稍高，確保了穿著的舒適度。

調溫服裝用處大

事實上，能控制熱量的衣服早就有了。它們通常是比較笨重或不舒服的衣服，應用于軍事、航空航天、緊急服務或者實驗室里。比如宇航員所穿的宇航服內，有溫度調節衣物——利用一些液體傳導熱量，但這樣的服裝相當沉重。

到現在為止，還沒有一種能在日常生活中使用。美國能源部高級研究計劃署已投資3000萬美元，製作出合適又輕便，能在日常生活中運用，又幫助我們保持溫暖或清涼溫度的衣服。

我們知道，辦公大樓為了保持合適的溫度，通常會24小時開啟製冷或制暖機器，消耗了大量的能源。據統計，空調系統消耗的能量佔了美國總能量的13%。如果每個人都穿上能控制溫度的衣物，當然就不需要開啟空調和暖氣系統，可以為地球節省大量的能源了。研究人員認為這樣至少能節省1%～2%的能源，這個百分比雖然很小，但絕對數額卻是非常了不起的。

本文源自大科技〈科學之謎〉 雜誌文章 歡迎您關注大科技公眾號：hdkj1997

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