北卡羅來納州達勒姆——杜克大學(xué)的材料科學(xué)家開發(fā)出一種輕質(zhì)材料，可以在干燥時吸收熱能，但會在人開始出汗時打開一系列微小的通風(fēng)口讓熱量逸出。通風(fēng)口在干燥后再次關(guān)閉以保持熱量。
這種材料使用物理學(xué)而不是電子學(xué)來打開通風(fēng)口，有潛力作為各種類型衣服的貼片，幫助穿著者在各種情況下保持舒適。
該方法于 12 月 15 日在線發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上。
杜克大學(xué)機械工程和材料科學(xué)助理教授 Po-Chun Hsu 說：“在寒冷的天氣里滑雪或徒步旅行的人通常會穿多件衣服，這樣他們就可以在身體升溫時調(diào)整衣服吸收的熱量。”“但是，通過戰(zhàn)略性地放置一塊可以在人出汗時散發(fā)熱量的材料，人們可以想象制造出一種適合所有人的紡織品。”
當(dāng)?shù)谝淮螄L試制造這種兩用材料時，許轉(zhuǎn)向了尼龍。它價格便宜、重量輕且柔軟，而且 Hsu 知道，如果切成襟翼，當(dāng)一側(cè)受潮時，尼龍會自行卷曲一點。
然而，尼龍并不是以制作特別保暖的衣服而聞名，所以許在上面添加了一層吸熱銀。預(yù)計銀的重量會使尼龍襟翼陷入困境，他試圖使這層盡可能薄。但令他驚訝的是，銀的添加實際上使襟翼向后卷曲得更多。
在對不同厚度的銀進行試驗后，Hsu 發(fā)現(xiàn)了一個大約 50 納米的金發(fā)斑——比一張紙薄 2,000 倍。任何更薄的現(xiàn)象都不會那么強烈。任何更厚和銀的重量開始干擾通風(fēng)口的打開。
對他的實驗室工作臺上到底發(fā)生了什么感到困惑的 Hsu 轉(zhuǎn)向了 Cate Brinson，Sharon C. 和 Harold L. Yoh，杜克大學(xué)機械工程和材料科學(xué)的 III 杰出教授和 Donald M. Altstadt 主席。Brinson 與她的研究生 Boran Ma 合作，能夠提供一個解釋。
“這是令人驚訝和違反直覺的，但在聚合物頂部添加一些重物實際上可以使其彎曲和打開更多，”布林森說。“歸根結(jié)底是銀在收縮，而尼龍在膨脹。”
Brinson 和 Ma 解釋說，當(dāng)尼龍的底層變濕時，它會像從兩側(cè)拉出的床單一樣膨脹。但是因為它附著在上面的銀上，所以它不能向那些方向伸展。剩下的最簡單的選擇是讓兩層材料卷曲，讓尼龍膨脹，同時迫使銀收縮。
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