在人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中，調(diào)節(jié)到舒適的環(huán)境溫度往往需要消耗大量的能量，而降低能源消耗是可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前，大量的工作都在致力于開發(fā)被動的個人熱管理技術(shù)，即在不消耗任何能量的情況下使人體降溫。
此前，索尼推出過一款小型便攜式空調(diào)Reon Pocket。該設(shè)備重86g，貼在脖子下方，可以制冷或加熱，從而為用戶帶來降溫和升溫的效果。按照官方說法，Reon Pocket可以將人體的體感溫度下降13℃或上升 8.3℃ 。但是該設(shè)備續(xù)航能力差，且真正到了室外使用時，制冷和制熱效果并不明顯。
蠶絲是由蛾毛蟲生產(chǎn)的一種天然蛋白質(zhì)織物，以其光滑的外觀和對皮膚的涼爽舒適而聞名。近來人們認(rèn)識到，絲的光學(xué)特性源于其分層微結(jié)構(gòu)，這可能是探索日間輻射冷卻的一個具有前景的支點。
近日，南京大學(xué)教授合作斯坦福大學(xué)教授，通過分子鍵合設(shè)計和可擴展的偶聯(lián)劑輔助浸漬鍍膜方法進行絲綢的納米加工，在不影響其穿著和舒適性的情況下，實現(xiàn)了納米處理真絲的亞環(huán)境日間輻射冷卻。
天然絲綢由于其蛋白質(zhì)成分，在紫外線（UV）區(qū)顯示出高吸收率。然而，紫外線區(qū)蛋白質(zhì)的固有吸收阻礙了天然絲在陽光下達到凈冷卻。于是，研究人員通過分子鍵合設(shè)計和可擴展偶聯(lián)試劑輔助浸涂方法探索了絲的納米加工。
在不影響絲綢其他性能的情況下，研究人員選擇了鈦酸四丁酯（TT）作為偶聯(lián)劑，將Al2O3顆粒與絲綢連接起來，并將Al2O3顆粒附著在絲綢上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TT能與Al2O3表面的羥基形成氫鍵，減少Al2O3顆粒的團聚。同時，通過這種分子鍵設(shè)計策略，Al2O3顆粒與絲綢之間形成了強鍵和良好的粘附性。
測試中，在陽光的直接照射下(峰值太陽輻照度>900 W m-2)，研究人員觀察到獨立納米加工絲的溫度比環(huán)境溫度低~3.5℃(環(huán)境溫度為~35℃)。此外，與天然絲相比，納米絲涂層的模擬皮膚的溫度降低了8℃。
值得一提的是，這種納米加工絲對溫度的調(diào)節(jié)不影響其耐磨性和舒適性。未來，可通過納米加工技術(shù)裁剪天然織物，開創(chuàng)可調(diào)節(jié)溫度材料的新途徑。
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