地球氣候似乎越來越異常了,一個地方冬冷夏熱的定律似乎越來越不可靠。前幾天還熱得要命,穿著短袖短褲,沖涼水澡;驟然之間寒流突襲,只要一個晚上就變得天寒地凍,得趕緊找出壓箱底的秋褲棉襖。一不注意妥當保暖,就極有可能“得罪”流感病毒。
面對經常變臉的溫度,不經??刺鞖忸A報的你,有沒有覺得經常隨身帶著外套是一件麻煩事?會不會希望擁有能幫助你自動調節身體溫度的衣服,無論在室內還是室外,再也不用經歷冰火兩重天的困境?
舒適溫度的智能衣服
現在,有可以幫忙的工具了??茖W家正在研究“神奇的衣物”,可以根據環境和穿戴者的體溫適應熱力性能,通過改變服裝構造,或是通過一些裝置向身體傳輸熱量及帶走熱量。無論外界溫度是怎樣的。衣服都可以使人處于舒適宜人的狀態。
通過衣服來改變熱能,可以由三種方式實現:一是傳導,由物質中的原子相互作用傳遞熱量;二是對流,當高能量的原子在環境中移動時,對流能產熱;結尾一種是輻射,讓熱能像電磁波那樣移動,也能產熱。衣物可以改變人體空氣流通程度,或者向人體傳播輻射量,從而控制身體的熱量,幫助你找到合適的溫度。
美國康奈爾大學的一個研究小組為了控制人體空氣流通,使用了一系列鑲嵌在貼身內衣上的極小的管道網絡,控制熱空氣和冷空氣流通。在它的外面,你可以隨心所欲穿自己喜歡的服裝。
背心內的溫度傳感器會自動感應皮膚熱量狀況,在你需要的時候,會將溫暖或者涼爽的氣流吹向身體,這就好比在你身體旁邊安裝了一個小型的空調。
而美國加州大學的一個研究小組采取了另一種不同的方法——嘗試控制輻射熱量,這個比較新穎的想法其靈感竟然是來自于烏賊。
烏賊是一種頭足類動物,具有一些令人吃驚的偽裝本事。比如它們能利用皮膚中的一種混合蛋白質,改變自身所反射的可見光的波長。
該小組正在研究類似于烏賊蛋白質的物質,來試圖調控物體熱輻射。他們將目標鎖定于攜帶熱量的長波不可見光——紅外線(太陽的熱量主要通過紅外線傳到地球),希望能控制紅外線的波長,從而改變熱量。
腳掌熱量也關鍵
另一種方法是增加身體自身的能力來調控熱量。為此,有些研究者將目光集中在人體毛發較少或無毛的皮膚。在哺乳動物中,這些無毛或少毛區域的作用就類似于汽車的散熱器,有助于熱量從皮膚表面逃逸散開。而人類身體中,手掌和腳掌在熱量上作用更是至關重要,它們相當于人體的散熱器,而科學家想要提升它們的能力。
對此,研究人員發明了一種“智能原型鞋”,鞋子的組成材料包括傳熱效果非常好的塑料泵。因此,當身體溫度較熱時,熱氣會通過腳底散開,而當身體感覺到寒冷時,它則會將熱氣傳導至腳底。
此外,還有一種“Smar tshoes”智能鞋子,穿戴者可以通過移動設備端的App來控制鞋子內部的加熱系統,自動對鞋內進行加熱,較高可以加熱到38℃,這個溫度比正常體溫稍高,確保了穿著的舒適度。