穿上它可降溫近5℃ 一種分級結構超材料織物面世

科技日報武漢7月11日電 （記者吳純新 劉志偉 通訊員高翔）7月11日，記者從華中科技大學獲悉，該校陶光明團隊與多個科研單位交叉學科創新，突破性地研發了一種具有形態分級結構、可大批量製備的光學超材料織物（以下簡稱超材料織物），相較於白色棉織物，該織物對人體體表降溫近5℃，具有優異的可穿戴性，並與整個紡織行業相兼容，適合大規模推廣製備和產業化應用。

基於輻射製冷的原理和形態分級的設計理念，團隊提出了一種形態分級結構的超材料織物，根據織物空間結構、纖維結構，以及纖維內部納米結構，在不同空間、不同尺度上進行分級，形成了一種宏觀有序、微觀隨機的形態學分級體系。根據該結構設計，將從太陽輻射波段到中紅外波段（0.3―25微米）的光譜分爲三段，交由超材料織物中的不同級次響應，最終實現紫外、可見、近紅外及中紅外波段的寬光譜精準調控，有效避免不同波段光譜的串擾，優化光譜響應效率。

研究團隊將光學超材料技術與批量纖維製備技術相結合，選用綠色環保、生物可降解的聚乳酸爲纖維原料，獲得均勻連續的超材料纖維。在此基礎上，進一步利用紡紗織造和層壓技術，得到的超材料織物在太陽光波段（0.3―2.5微米）具有92.4%反射率、在中紅外波段（8―13微米）具有94.5%反射率，並且具有低成本、綠色環保、可產業化等優勢。

經嚴格的測試，在無源條件下，超材料織物可實現全天低於環境溫度2―10℃的良好製冷效果。藉助大氣透明窗口（8―13微米）增強熱量與外部寒冷空間的熱交換，並對整個太陽輻射波段（0.3―2.5微米）實現高效的阻擋。

在正午時段的模擬人體皮膚測試中，相較於同色的商用織物（棉、氨綸、雪紡、麻），超材料織物下的模擬皮膚溫度可降低5―7℃。在對汽車模型的降溫測試中，覆蓋超材料織物的模型內部溫度相較於市售車罩可降溫27℃，相較於無織物覆蓋的模型可降溫30℃。