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 文｜陳根

在人們日常的生產生活中，調節到舒適的環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發展的關鍵。目前，大量的工作都在致力于開發被動的個人熱管理技術，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Reon Pocket。該設備重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℃ 。但是該設備續航能力差，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的一種天然蛋白質織物，以其光滑的外觀和對皮膚的涼爽舒適而聞名。近來人們認識到，絲的光學特性源于其分層微結構，這可能是探索日間輻射冷卻的一個具有前景的支點。

近日，南京大學教授合作斯坦福大學教授，通過分子鍵合設計和可擴展的偶聯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，實現了納米處理真絲的亞環境日間輻射冷卻。

天然絲綢由于其蛋白質成分，在紫外線（UV）區顯示出高吸收率。然而，紫外線區蛋白質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計和可擴展偶聯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）作為偶聯劑，將Al2O3顆粒與絲綢連接起來，并將Al2O3顆粒附著在絲綢上。結果發現，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境溫度低～3．5℃（環境溫度為～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節不影響其耐磨性和舒適性。未來，可通過納米加工技術裁剪天然織物，開創可調節溫度材料的新途徑。