为了维持人体热舒适，一般采用空调等空间热调控方式实现，不仅能耗高，仅适合室内场合，还无法同时满足不同人因身体差异对室温的个性化需求。那么，可否制备一种特殊衣物来适应变幻莫测的天气，让穿着衣物的人体在不同温度场合（如正午高温和夜晚低温等）均能够维持热舒适，从而大大减少对空调或暖气的需求。为此，人们已经对保暖织物和制冷织物进行了研究和探索，但目前已报道的大多存在体积大、质量重、耐磨性差、成本高、无法大批量制备等缺点，且不能简单易行地同时实现无源保暖和制冷功能。

零能耗智能温控织物示意图

华中科技大学陶光明教授、胡润副教授带领的CAFF团队在基于个人热管理的智能温控织物方面取得重要研究进展。该团队制备出一种舒适的可穿戴织物，可对皮肤实现零能耗的保暖和降温，相关研究成果以“Flexible and Robust Biomaterial Microstructured Coloured Textiles for Personal Thermoregulation”为题发表在美国化学会期刊ACS Appl. Mater. Interfaces上。该团队采用亲肤的蚕丝蛋白为原料，通过冷冻纺丝法制备出具有良好隔热性能的微结构纤维，并通过原液染色技术得到彩色微结构纤维。在纤维微结构中填充相变材料以及在纤维上包覆防水涂层，制备得到结实柔软、耐磨防水且具人体温度调节功能的复合温控纤维。

该团队所制备的智能温控织物采用与现有纺织工业相兼容的制造工艺，可实现大规模批量生产。因此，兼具优异的温度调控性、耐磨性及机械稳定性的温控织物可应用于人体温度管理，在维持人体热舒适性的同时减少能源消耗。这项工作为基于个人热管理的纤维织物的实际应用奠定了基础，进一步推动了节能经济的可穿戴技术的发展。该团队也基于个人热管理主题撰写了综述文章（Adv. Energy Mater. 1903921, 2020）.

此论文于2020年4月15日被美国化学学会（The American Chemical Society）进行了题为New textile could keep you cool in the heat, warm in the cold的亮点报道。同时，美国科普文章专题新闻网站每日科学（ScienceDaily）、科学研究新闻资讯网站美国物理学家组织网（Phys.org）、绿色能源发展和产品的新闻博客Revolution-Green、美国科学促进会(AAAS)主办的全球互联网新闻服务EurekAlert！、国际最新新闻资讯的站点New Atlas以及bioengineer.org等也陆续报道了以华中科技大学为第一单位，陶光明为通讯作者，吴嘉威和胡润为第一作者的研究工作。

部分国际科技媒体报道：

The American Chemical Society（美国化学学会）：https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2020/acs-presspac-april-15-2020/new-textile-could-keep-you-cool-in-the-heat-warm-in-the-cold.html

ScienceDaily：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200415133440.htm

Phys.org：https://phys.org/news/2020-04-textile-cool-cold.html

Revolution-Green：https://revolution-green.com/new-textile-keep-cool-heat-warm-cold/

EurekAlert！：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/acs-ntc041520.php

New Atlas：https://newatlas.com/phase-change-fabric-warms-cools/

Bioengineer.org：https://bioengineer.org/new-textile-could-keep-you-cool-in-the-heat-warm-in-the-cold/

作者信息：

吴嘉威：华中科技大学陶光明教授课题组工程师，正在申请将于2020年秋季入学博士生项目。研究方向是可穿戴智能温控织物。

胡润：华中科技大学能源与动力工程学院副教授。研究方向是热管理理论与技术、热功能材料和器件等。

曾少宁：华中科技大学陶光明教授课题组2019级硕士。研究方向是可穿戴智能温控织物。

席望：华中科技大学胡润副教授课题组本科生。研究方向是热伪装和热超材料。

黄诗瑶：华中科技大学胡润副教授课题组2018级硕士。研究方向是变换热力学及热学超材料。

邓俊辉：华中科技大学陶光明教授课题组工程师。

陶光明：华中科技大学武汉光电国家研究中心和光学与电子信息学院教授。研究方向是先进功能纤维和智能织物等。

参考文献：Wu J., Hu R., Zeng S., Xi W., Huang S., Deng J., Tao G.. Flexible and Robust Biomaterial Microstructured coloured Textiles for Personal Thermoregulation. ACS Appl. Mater. Interfaces 2020.DOI: 10.1021/acsami.0c02300

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c02300