每到夏天,“热”就是关键词。街头巷尾的人们纷纷把自己裹进防晒衣、遮阳帽、冰袖里,生怕被炽热的太阳“烤熟”。但这些传统的“防晒神器”往往只能挡紫外线,却难以真正让人凉下来。有没有一种办法,不靠空调、不插电,还能“越穿越凉快”?
郑州大学的科研团队,最近就带来了一种看似普通却“内有乾坤”的智能织物——TPU/BNNS纳米复合织物。它不仅能反射太阳光,还能像人体的“隐形空调”一样,把多余的热量源源不断地散发掉,真正实现“被动降温”。它的秘密武器,就是那个不起眼却功能强大的材料:氮化硼纳米片(BNNS)。
说起氮化硼,可能大多数人觉得陌生。但在材料界,它可是响当当的“明星”。BNNS是一种二维材料,外观看起来像一层层超薄的纸片,但导热性能却堪称一流,堪比金属铜。更重要的是,它电绝缘、耐高温、稳定性强,非常适合用于各种需要导热而不导电的高科技场合。
把它做成纳米片(BNNS)后,这种材料的“本领”更是被激发了出来——轻薄、柔韧、稳定,并具备超强的方向性导热特性,也就是说它可以“挑方向”地把热传递出去。
目前,像中新康明这样的专业材料公司,已经具备成熟的氮化硼纳米片类产品的制备和定制能力,可根据客户需求灵活调控尺寸、厚度与分散性,满足不同应用场景对BNNS性能的个性化要求。同时,我们拥有规模化的生产线,能够实现产品的大批量制备与稳定供应,为科研开发和产业落地提供坚实的材料基础。
那么,BNNS是怎么被织进布料里的呢?
研究团队采用了一种叫“一步静电纺丝”的技术,把BNNS均匀地掺进TPU(热塑性聚氨酯)溶液中,随后通过高压静电场把它们拉成细如发丝的纤维。巧妙的是,这些BNNS在纺丝过程中会自发地沿着纤维方向排列,像“高速公路”一样构建起热量传递通道。这样,织物在水平方向(面内)就有很好的导热性,可以快速把皮肤上的热量带走;而在垂直方向(面外)则导热较差,阻止外界热量进入。
简单说,就是这块布只会把你身体的热带走,不让外面的热传进来,堪称“只出不进”的聪明降温策略。
除了导热通道的设计,这种TPU/BNNS织物还兼具了“反射+辐射”两大功能。
一方面,它对太阳光的反射率高,也就是说它可以像镜子一样把阳光反弹走,不给热量进攻的机会;另一方面,它还能主动释放人体产生的红外热辐射,把体内多余的热通过“远红外信号”送走,真正做到不插电也能降温。
实验显示,这种织物穿在身上,即使在烈日下,也能实现10℃左右的“体感降温”,并且透气性好、拉一拉也不变形、防泼水,实用性很强,完全可以胜任各种户外场景,比如运动、施工、高温作业甚至野外露营等。
从这项研究可以看到,未来我们的穿衣理念可能会被彻底改写。与其拼命用冷气来降温,不如从源头上,用智能材料做一件“高科技降温衣”,既舒适又环保。
BNNS这种纳米材料的崛起,正是这个趋势的缩影。它不只是“实验室里的宠儿”,更是通往未来可穿戴降温设备的关键一步。