智能服裝

李忠東

和孩子一起“成長”

小孩正處于成長期，身高和體型都變化很快，一件衣服沒穿多久就小了。這個困擾很多父母的問題現(xiàn)在終于得到了解決，英國發(fā)明家開發(fā)出一種奇特的新式服裝，可以和孩子一起“成長”，能從出生6個月一直穿到3歲。這樣一來，家長不用頻繁購衣，還省下不少開支。而且，新式服裝隨著身體“成長”，始終非常貼合孩子的體型，真是可身又可心。

其中的奧妙何在呢？

原來，發(fā)明家找到了一種能變得更薄的橡膠帶，經(jīng)過打褶、加熱和密封，其制作出來的衣服拉伸性能極好，能防水、防塵、防皺，甚至不會爛。由于可以自由變換6種不同的尺寸，因此，小孩從6個月到3歲都能穿。

和孩子一起“成長”的服裝

自動降溫散熱

人的身體真是不好侍候，冷了要保暖，熱了又要降溫，不然就會不舒服。有沒有既保暖又能隨時給身體降溫的衣服呢？

科學(xué)家的回答是肯定的。

美國科學(xué)家最近發(fā)明了一種由大量微生物細胞構(gòu)成的“生物織物”，它能通過“運動”實現(xiàn)服裝自動降溫。如果穿戴者體溫升高、滿身是汗，它能夠立刻感應(yīng)到并自動扇動，從而達到散熱的效果，獲得更好的運動體驗。

目前的一些運動服在設(shè)計中加入了通風(fēng)系統(tǒng)，都是依靠微型處理器運行。而美國這款運動服使用的材料完全不同，是由非病原性大腸桿菌構(gòu)成的線“印”在乳膠材質(zhì)的面料上制成。這層乳膠材料附著在沒有微生物的第二層中，利用大腸桿菌對濕度變化的不同反應(yīng)來達到通風(fēng)的效果。受熱時它會卷曲，表層的通風(fēng)口張開；而接觸到水汽時，通風(fēng)口關(guān)閉，面料發(fā)出熒光綠色。

用“生物織物”制成的運動服布滿了這種由細胞控制的通風(fēng)口，衣服最內(nèi)層阻止第二層中的微生物與人皮膚直接接觸，同時又不會影響對濕度的感測。為了確定這些通風(fēng)口的大小和開合程度，研究人員必須首先弄清人體哪些部位最容易發(fā)熱，哪些部位最容易出汗。這兩項指標(biāo)完全不同但又相互關(guān)聯(lián)，因為體溫升高和出汗并不是一個概念。比如下脊椎出汗很多，但體溫并不會升高。研發(fā)團隊將發(fā)熱部位和出汗部位結(jié)合在一起，最終確定了運動服各個部位通風(fēng)口的大小和數(shù)量。

志愿者穿上這款運動服在使用跑步機或者騎車時進行了測試，通風(fēng)口會在運動進行到5分鐘左右打開，剛好是志愿者感到身體開始發(fā)熱的時候。和普通的運動服相比，這款 “生物織物”運動服能夠更好地幫助人們排汗降溫。

隨季節(jié)變化降溫或加熱

無獨有偶，葡萄牙科學(xué)家研制的一種納米膠囊可以長時間附著于紡織纖維上吸收和釋放熱量。衣服有了自己內(nèi)置的溫度控制，就可以在炎熱的天氣里給穿戴者降溫，寒冷時把衣服加熱。

納米膠囊是人類頭發(fā)直徑的1/1 000，由淀粉制成，并含有微量的蠟狀物質(zhì)。它被設(shè)計成能根據(jù)人體溫度融化或固化，如果穿戴者體溫太高，蠟狀物質(zhì)會通過從固體變成液體來吸收多余的熱量；倘若體溫下降，將通過固化來釋放熱量。

皮膚上的液體在蒸發(fā)時會吸收大量的熱量，科學(xué)家采用模仿人體汗液的工作原理，開發(fā)出這種納米膠囊。它可以與纖維結(jié)合，即使在洗滌過程中也依然附著在織物上。

納米膠囊對于那些控制體溫能力差的人，比如小孩和老人非常有益?？茖W(xué)家還希望通過這種膠囊殺死細菌，幫助治療諸如濕疹等皮膚病，改善病人的生活質(zhì)量。

翻個面就能散熱或御寒

現(xiàn)在，越來越多的人靠空調(diào)來改變環(huán)境溫度。據(jù)統(tǒng)計，全球13%的能源消耗在使用空調(diào)上。這個代價比較高。

美國科學(xué)家開發(fā)出一款新式服裝，堪稱“織物空調(diào)”。這種服裝正面穿可以幫助散熱，反面穿能夠抵御寒冷。

早在2015年和2016年，美國就分別發(fā)明了兩種智能布料。一種是在常規(guī)織物上增加金屬納米涂層，將紅外輻射折射回人體，起到保溫的作用。另一種是從家庭常用的保鮮膜（聚乙烯）上得到啟發(fā)，研制出納米多孔聚乙烯，進而制成一種可降溫的織物。

新材料將非對稱發(fā)射極嵌入到不同厚度的納米多孔聚乙烯中，兩層發(fā)射極涂層的材料最終分別選擇了碳和銅 。 碳可以很好地吸收紅外輻射，是理想的高發(fā)射率材料；而銅與碳相反，會對紅外輻射進行反射，是合適的低發(fā)射率材料。研究人員用人工皮膚進行實驗，結(jié)果令人滿意。