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智能恒温衣来了
本文转自：解放军报
智能恒温衣来了
■张 洋 赵梓涵 梁 晨
今年入夏以来，中央气象台持续发布高温预警，多地气温突破40℃。持续不断的高温天气，让“降温”成为很多人生活中的关键词。
众所周知，保持相对恒定的体温是维持人体正常生命活动的重要条件之一。除了空调等制冷设备，服装在调节人体体温、保持人体热舒适度方面，也发挥着不可替代的作用。不过，在昼夜温差极大或生存环境恶劣的地区，传统的衣物很难满足这一需求。有没有一款能让人体保持在舒适温度范围内的日常服装？
近期，《科学》杂志介绍了南开大学某科研团队自主创新研发的一种个人体温调节衣物系统。这款“智能恒温衣”不仅轻便舒适，而且以太阳光为能源作驱动，能够快速响应各种极端环境下的温度变化，持续为人体提供恒定温度。
事实上，可以调节体温的服装并不是一个新鲜的话题。近年来，研究人员已经研发出了多种热调节系统，但它们在能耗、效率等方面存在诸多问题。许多热调节系统在没有额外能量输入的情况下都无法长时间运转，有限的能量供应也让其无法支撑全天候的热管理调节。
“如果可以实现在太阳下制冷，在黑夜里保暖，并且可以利用无限和无处不在的太阳能来实现上述全天候和自持续的人体热管理，人类的生存空间将获得极大的扩展。” 南开大学“智能恒温衣”的研发人员介绍说，他们基于前期在柔性太阳能、电卡以及热管理等方面取得的进展，成功设计并制备了柔性太阳能电池模块和柔性电卡热管理模块。这两个模块被有机地集成在一起，形成了一种可穿戴的、新型的、具有双向主动功能的太阳能热管理系统。新型系统仅利用太阳光的能量，就能高效驱动电卡热管理模块，实现双向主动的人体热管理。无论是烈日炎炎还是寒风刺骨，它都可以根据环境温度自动调节，让人体保持舒适的温度。
此外，与以往热调节系统可穿戴技术不同的是，该系统还具有能耗低、效率高的优势。只需要12小时的太阳光能量输入，便能在接下来的24小时内实现可控和双模式体温调节。这种系统还充分利用了有机太阳能电池和电卡热管理器件的柔性特征。当这些器件被应用于衣物上时，就像给衣物穿上一层智能外套。相比厚重的棉衣，它不仅不会影响穿着体验，反而因其轻便柔软提升了衣物的舒适度，让人能够保持良好的状态。
“我们将会进一步优化和提升体温调节系统的性能，为提高人类在极地、太空等极端恶劣环境中的生存质量作出更多的贡献。”研究人员说。试想一下，未来，当这款个人体温调节服装系统走出实验室，走进人们的生活，它将为人们提供更为舒适的穿着体验。无论是在沙漠、极地、高山还是海洋，它可以使人体在太阳光的高温下实现降温，在黑暗的低温中实现保暖，从而更好地帮助人们进行野外勘探、极地考察等活动。
下一步，该团队致力于进一步提升能源效率，研发更高效率的太阳能材料器件与电卡材料器件，以及优化集成的器件结构等。他们希望这个系统可以在体温调节领域展现更加可观的应用前景。
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快照生成时间：2024-06-21 09:45:03
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