穿戴一身避炎暑

孙亚飞

智能是什么

看到这里，或许你首先想到的，会是这样的产品—带风扇的帽子。虽然它实现了可穿戴，不过这离“智能”还差得有些远。

什么是智能呢？

实际上自然界就有很多值得学习的楷模。

在撒哈拉沙漠地区，生活着一种旋角羚，它的毛可以根据外界气温发生变化，天冷的时候，就成为细密的绒毛，保持体温;但是到了大热天，它就会换一身硬直的毛，帮助散热。但对于人类来说，自然选择并没有让我们生长出“智能”的毛发，于是智能设备就只能靠发明创造了。

人类的体温是37℃，而体表温度一般是33℃。根据热力学第二定律，我们可以知道，热量只会自发地从高温物体流向低温物体。这就不难看出，假如外界气温低于33℃，我们的身体会自然向外散热，可是当夏天特别炎热，超过体表温度的时候，身体就不能依靠简单的物理定律降温了，只能调动各项身体机能防暑，比如出汗。

智能的面料

在这个时候，和常识相反，穿上衣服反而比裸身要更凉快。如果在夏季的室外实际体验一番，就不难感受到这一点差别。

如果将衣服的面料革新一番，还可以让散热来得更猛烈一些。

2015年，麻省理工学院的姚立宁（音）等学者研制出了一类很有趣的材料，并称其为“第二皮肤”。这种材料在制成衣服之后，可以根据穿衣人的身体状况出现变形，当它探测到汗水时，就会在后背生长出“小翅膀”，就像肌肤上的毛孔一样打开，从而提高汗水的蒸发速度，促使身体降温。

实现这个功能的原理，是在这种面料中，研究人员植入了一种特殊的纳豆杆菌，而且是存活状态。当纳豆杆菌感受到水汽之后，就会开始膨胀，不仅吸收了汗水，体积的变化还会推动后背的“小翅膀”张开。

对于普通人来说，这一点设计上的差别，或许只是让体感温度出现一点变化，但如果是专业运动员，这或许就意味着成绩上的天壤之别。

除了促进排汗，防晒也是夏季防暑的重要环节，这同样离不开智能材料的贡献。

一件薄薄的户外T恤，仅仅是鸭蛋重量，通过防晒设计，能让穿着者的体感温度比实际下降10℃吗？不必惊讶，这已经是实现商品化的科技了。

夏季阳光直射，毒辣异常，如果我们能够想办法阻隔阳光中的能量，或许就能舒适很多。但是，这个过程实现起来并不容易。要说阻隔效果好，棉被肯定胜过普通的衣服，可真要穿件像棉被一样厚的衣服，身体的热量不能散掉，也是无济于事。

不过，新型的材料可以解决这一矛盾。比如二氧化钛，它就可以非常高效地阻挡阳光，尤其是当它被制成纳米级二氧化钛时，几乎可以完全散射阳光中的紫外线，若是在面料上涂上薄薄一层，衣服的重量没有显著增加，对炎夏的防御力却有了质的提升。形象地说，这就如同把防晒霜穿到了身上，还不用担心会被汗水冲刷掉。

當然，这依然只是一个开始。2019年5月，加利福尼亚大学圣迭戈分校的陈仁昆（音）发表论文，报道了一种新型的柔性热电装置（flexible TEDs），可以实现主动加热或降温。当气温在15℃～36℃之间时，该装置可以使人体的体表温度始终维持在33℃左右，真正做到了把“空调”穿在身上。

对一间房屋制冷制热，这在如今已经是非常成熟的科技了，但是要想让一件衣服实现同样的功能，那就是螺蛳壳里做道场了。

不同于一般的蒸气压缩冷却系统，研究人员利用了热电效应。简单来说，就是对一种热电材料通上直流电，它的一端就会变热，另一端就会变冷，于是，不管是升温还是降温，都可以通过它来实现。为了能够让它穿在身上，研究人员将它设计成了柔性的，与衣服紧紧贴合。

不过，现在问题来了，直流电怎么来呢？其实，人体本身就好比是个电池，因此研究人员正在尝试，借助于人体的代谢，实现直流电输入，低碳而又安全。