新型调温面料如棉花般蓬松，却能保持干爽

棉花一旦变湿，就会吸走身体的热量。这种特性在锻炼时或在炎热天气户外活动时很有用，但在严寒中却很危险。现在，研究人员在《美国化学学会能源快报》(ACS Energy Letters) 上报告称，他们研制出了一种超轻合成纤维材料，在具有棉花般蓬松感的同时还能防潮。这种原型面料在寒冷环境下的保暖性能和在室温下的散热性能都优于普通棉布。 

“受棉花蓬松结构的启发，我们创造出一种超轻柔性新材料。” — Quan Shi

“受棉花蓬松结构的启发，我们创造出一种超轻柔性新材料。它在寒冷环境中的保暖效果优于棉花或商业合成保温材料，同时还能防止使用者在室温下过热。”该研究通讯作者史全表示。 

为提高天然纤维在极端寒冷环境中的调温能力，研究人员曾提出用相变物质包裹纤维的方案。这些物质会随着气温变化发生硬化与熔化，分别吸收或释放热量。但现有的相变涂层会使织物变硬，且可能会渗漏到穿着者身上。因此，张施慧、张志华、史全及其同事将一种相变材料整合到合成纤维中，该纤维由团队专门设计，用以模拟棉花的柔软结构。 

研究人员构建了一种聚合物纤维网络，其表面分布着微胶囊化的相变烃。这种轻质材料可以塑造成类棉球状或平面织物。  

该团队随后制作了约 6 x 20 英寸（15 x 50 厘米）的样布用于实验。初步测试表明，在潮湿环境中，这些样布不会吸收水蒸气和水滴，而棉布对两种形态的水分均会吸收。此外，该材料在反复弯折和运动后仍能保持柔韧性与强度。  

 样布能根据气温，自动在低温锁热、高温释热两种状态中切换。测试数据显示，在 -13℉ (-25℃) 的环境中，包裹这种新面料的手部温度比包裹同厚度棉布显著更高，而在室温下，其导热性能略优于传统棉布。最后，经 20 次洗涤后，原型样布未出现纤维脱落现象，蓬松度完全恢复，且仍能保留 97% 的保温能力。研究人员表示，这些结果表明，这种受棉花启发的新材料在服装领域（特别是极端寒冷环境专用装备）具有广阔应用前景。 

作者特此感谢国家自然科学基金委员会、中国科学院大连化学物理研究所‌和大连市科技创新基金提供的资助。 

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