人體與環(huán)境的熱交換有超過40%是通過紅外輻射進行的，然而，無論是我們的皮膚還是構成服裝的紡織品，都不能依據(jù)環(huán)境的變化動態(tài)地控制這種紅外輻射。

鑒于此，馬里蘭大學王育煌、歐陽敏團隊用涂有少量碳納米管的特殊設計纖維制成紡織品，這種紡織品在不同的環(huán)境條件下顯示出很好的紅外輻射“門控”效應：在炎熱和潮濕的條件下，織物中的紗線發(fā)生變形并緊密地結合在一起，縮小了紗線中導電材料之間的距離，增強了導電材料之間的電磁耦合，產生共振電磁耦合效應，使紡織品的輻射率更好地匹配人體的熱輻射，允許紅外輻射（熱量）通過。

同時，紗線的收緊直接提高了紡織品的孔隙率，有利于人體和環(huán)境之間的對流和蒸發(fā)等傳統(tǒng)的熱交換，協(xié)同增強了智能織物的紅外輻射“門控”效應。

當外界條件變得更涼爽和干燥時，織物中的紗線以相反的方式對環(huán)境做出響應，阻擋人體熱量的散失。

這一研究成果使人體通過紡織品動態(tài)地“打開”和“關閉”紅外輻射“門”從而實現(xiàn)人體溫度的自適應調控成為可能，可能導致具有熱管理能力的可穿戴設備的突破，從而降低建筑供暖和制冷的能源成本，或提高人類在苛刻環(huán)境中生存的能力。

相關研究成果“Dynamic gating of infrared radiation in a textile”發(fā)表于Science, DOI: 10.1126/science.aau1217。

Zhang X A, Yu S, Xu B, et al. Dynamic gating of infrared radiation in a textile[J]. Science, 2019, 363(6427): 619-623.