当凛冽的寒风在户外呼啸时，最好多穿几层衣服来保暖。但是，当你不得不外出进入酷热的环境时，社会规范对相反的策略施加了严格的限制：你仍然必须只穿一层衣服。
斯坦福大学的一个研究团队现在可能找到了一种策略，让我们只穿一层衣服也能保持凉爽。他们报告说，一种纳米多孔织物可以帮助我们的身体通过让身体热量散发出去来给自己降温（科学 2016, DOI:10.1126/science.aaf5471）。研究人员认为，用这种织物制成的服装可以减少空调的能源使用。
我们的身体自然会释放热量，部分是通过发射 7 至 14 微米波长范围内的中红外辐射。为了帮助我们的身体降温，崔屹和他的斯坦福同事希望设计出一种可以让红外辐射穿透的织物。基本上，他们正在寻找一种对中红外辐射透明的材料。
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不幸的是，我们穿的许多织物，例如棉花，都含有吸收该波段辐射的化学基团。一种对中红外透明的材料是聚乙烯。但它对可见光也是透明的——对于服装来说，这不是一个理想的特性。
斯坦福大学的研究小组推断，如果聚乙烯具有适当尺寸的孔隙——直径在 50 到 1,000 纳米之间——它会散射可见光，使其不透明，但继续允许中红外线通过。幸运的是，这种材料已经存在。电池制造商使用纳米多孔聚乙烯作为锂离子电池的隔膜。
崔屹和同事在一个模拟皮肤如何辐射热量的装置上测试了这种材料。与一块棉布相比，纳米多孔聚乙烯使“皮肤”凉爽了 2.7 °C。
“这听起来可能不多，但就节能而言，实际上可能非常巨大，”麻省理工学院的斯韦特兰娜·V·鲍里斯基纳说，她在科学杂志上撰写了关于这项工作的展望。她指出，将建筑物或住宅的恒温器调高几度就可以减少高达 45% 的能源使用。
斯坦福大学的研究人员以几种方式处理了纳米多孔聚乙烯，使其具有更具吸引力的、类似织物的特性。例如，他们在上面涂上聚多巴胺，使其能够吸走水分。
鲍里斯基纳说，该团队已经展示了一种多功能织物，但仍有几个问题需要解决，包括测试材料的舒适性和耐用性，以及寻找用不阻挡中红外辐射的染料为材料着色的方法。
本文经《化学与工程新闻》（© 美国化学学会）许可转载。这篇文章于2016 年 9 月 1 日首次发表。