亿万年以来,人类一直在改进服装设计,以求得身体的温暖。
从远古的树叶、羽毛,到现在的纤维、纯棉等,大多数面料,都会在我们身体旁边锁定一层空气层来保暖。它们还将红外辐射,即通常所知的热能,反射回我们身体。
日前,据《科学》报道,有科学家发明了一种面料,能让穿着者感到异常凉爽,几乎等同于一丝不挂所带来的感受。
试想一下,在炎热的夏天,穿上这种面料的衣服,就犹如随时随地都携带了一个“空调”,走到哪,凉爽到哪!
说起来,这种新材料也没什么稀奇,它由一种叫聚乙烯的普通塑料制成,薄薄一层。为什么会选择聚乙烯呢?
因为聚乙烯的变型中,有一个特定的纳米结构是对可见光不透过但是对红外辐射透过,能够让身体热量散失。并且经过化学处理来改性工业聚乙烯,可以使水蒸汽分子通过塑料纳米孔蒸,使塑料能像天然纤维那样呼吸。
基于塑料纺织新材料,成本低廉,如果用它做衣服,能比现在的天然织物或化纤织物更有效地给身体降温。
除此之外,这种新材料身上布满了纳米尺寸大小的孔,直径从50到1000纳米不等。
千万别小看这些孔,它们就是这种面料凉爽的根源!
50到1000纳米直径的孔,几乎涵盖了可见光波长的范围,因此它会让可见光发生明显的散射,这使得材料变得不透明。
重要的是,这些孔还减少了外界光照的升温作用,让红外辐射和空气得以释放。
有了这些孔,穿上去其实已经非常凉爽了,然而,还没完......
科学家们用聚多巴胺涂层对材料进行了亲水性处理,以便能更好地排出汗水。并且还棉线网布的加入,也使得织物变得更耐用。
同时,这种明亮的白色织物可以强力反射可见光,防止其给人体加热。
既根绝了外部热源,又让体内散热如此简单,想不凉爽都难啊!
当然,对于衣服面料的改进与探究,人类一直没有停止。
①自洁面料,“洗衣机”成历史名词
澳大利亚墨尔本皇家理工大学在新材料学领域取得突破性进展:用一种新材料制成的纺织物,只要用太阳光或人造光线照射几分钟,便能摆脱污渍和灰尘,达到洁净如新的效果。如果该技术能够成熟的运用到商业领域,“洗衣机”或成为历史名词。
②透气性生物膜,让运动更舒适
美国麻省理工学院一研究小组制成了一种生物膜,将其多层印刷在氨纶上,这种生物印刷纺织品能随湿度的变化改变透气性。据美国一科学杂志称,如果这种纺织材料能用于服装领域,则能令人在运动状态下更加舒适,因为它能根据人体出汗时皮肤发生的湿度改变来进行透气性的自我调节。
③“形状记忆”新材料,衣服尺码成过去式
美国纽约一所大学的研究人员研发出一款新型的具有“形状记忆”的聚合物,可在拉伸或压缩后保持新形状,而当接触人体体温以上的温度,该种材料便会自动恢复初始形状。因此,该聚合物若被制成服装,接触人体皮肤后,便能自动合身。
④石墨烯新材料,让“金刚不坏”衣服成真
之前,有物理学家们将制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的(厚度约100纳米)石墨烯进行撕扯,需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说,如果用石墨烯制成包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品。如果将生物质石墨烯新材料用于纺织材料,将大大加强纺织纤维的坚韧度,使衣服的质量大大加强,上升到另一个高度。
⑤新材料助力人类抵抗零下130℃以下超低温
气凝胶,世界上密度最小的固体,密度大约为3千克每立方米。由于气凝胶中一般80%以上是空气,所以有非常好的隔热效果。这种材料还非常非常轻,是目前已知最轻的固体。美国宇航局2013年已经确定,在2018年火星探险时,宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服。该公司的资深科学家马克·克拉杰沃斯基说,只要在宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层,那么它就能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。
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