摘要：吸收阳光并将其转化为热量的专用纳米颗粒嵌入到新材料中，去年年底在《先进复合材料和混合材料》杂志上对此进行了描述。同时，掺入纤维中的温度响应染料会可逆地改变颜色，使用户能够直观地监测温度波动。

一种新的智能面料将光转化为热量，在阳光下仅 54 分钟即可将温度升高 30 华氏度（30 摄氏度）以上。

这种新材料可用于为冰冻温度设计的服装。 （图片来源：Westend61 来自 Getty Images）

科学家们发明了一种智能织物，可以将光转化为热量，在阳光下仅 54 分钟即可将温度升高 30 华氏度（摄氏度）以上。这种新材料可用于为极冷温度设计的服装。

吸收阳光并将其转化为热量的专用纳米颗粒嵌入到新材料中，去年年底在《先进复合材料和混合材料》杂志上对此进行了描述。同时，掺入纤维中的温度响应染料会可逆地改变颜色，使用户能够直观地监测温度波动。

多年来，科学家们一直在设计可穿戴加热器，以帮助在寒冷环境中保持舒适的体温。这种织物可用于山地救援设备，甚至宠物服装，但现有设计通常依赖于昂贵的组件，例如金属纳米材料或笨重的电池供电加热元件。

为了解决这些问题，加拿大滑铁卢大学的化学工程师 Yuning Li 和他的团队将目光投向了光热聚合物，这是一种将光转化为热的类似塑料的材料。

聚苯胺 （PANI） 和聚多巴胺 （PDA） 这两种聚合物的纳米颗粒嵌入热塑性聚氨酯 （PTU） 纤维基质中，PTU 纤维是一种广泛用于生产防水服装和运动服的材料。该团队还在纺丝过程中将各种温度响应（热致变色）染料加入混合物中，生产出一系列纤维，这些纤维会随着材料温度的升高而改变颜色。

这些新纺制的纤维很容易编织成织物，该团队为泰迪熊编织了一件小毛衣，以测试这种智能材料的特性。红色跳线在阳光照射仅 10 分钟后就达到了令人印象深刻的 128.3 华氏度（53.5 摄氏度）。随着温度的升高，红色染料分子改变了化学结构，导致它们变成白色。

“掺入的纳米颗粒在吸收一系列波长的阳光方面非常有效，”。“当阳光照射到这些纳米颗粒上时，它们会吸收能量并通过称为光热转换的过程将其作为热量释放出来。”

根据这项研究，这种智能面料具有柔软而有弹性的质地，使材料能够拉伸多达其原始尺寸的五倍，即使在 25 次洗涤后也能保持其颜色和温度变化特性。“我们优先考虑耐用性，确保面料能够承受重复使用和环境暴露，同时保持其创新特性，”Li 说。

该团队正在努力为这种材料进行商业生产做准备，但他们仍必须进行进一步的测试才能得到广泛使用。

“这项研究的下一步重点是降低生产成本，扩大制造工艺，并确保纤维可以安全地长时间接触皮肤，”Li 说。

来源：时髦晓东