研究称纳米钻石涂层织物有望在极端高温下帮助人体降温

在高温环境下,多数衣物会滞留热量,而一项最新研究显示,涂覆纳米钻石颗粒的织物有望帮助人体散热,从而在一定程度上降低对空调制冷的依赖。

纳米钻石结构与成本特点

相关研究由澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT)材料创新与未来时尚中心团队开展。研究人员介绍,所谓纳米钻石是宽度不到人类头发千分之一的微小钻石颗粒,具有与体积更大的钻石相同的碳晶体结构。

由于这类颗粒不需要完美外形,可由塑料等碳废料在反应器中经极高压力和温度处理制得,其制造成本相对较低。研究团队称,这种结构使纳米钻石在传导热量方面表现突出。

织物降温机理与应用设想

RMIT工程学教授、项目负责人Shadi Houshyar表示,碳材料具有优良的导热性能,能够快速吸收并传导热量。团队据此开发出纳米钻石涂层织物,将此前用于电子产品散热的思路延伸至服装领域。

据介绍,当纳米钻石涂层织物与皮肤接触时,可迅速吸收人体热量并随后向外释放,在躯干等体表温度较高部位尤为明显。Houshyar称,这种材料具有较高的“热容量”,可在数小时内持续从身体吸收热量。

研究显示,由该类织物制成的衣物可使人体温度降低约4至5华氏度(约合2至3摄氏度)。研究团队认为,这一降温幅度有望在极端高温天气中提升舒适度,使人们在不大幅降低空调设定温度的情况下维持相对舒适的体感温度。

Houshyar表示,该材料理论上可用于多种服装品类,并在消防员防护装备等高温作业场景中具有潜在应用价值。团队还提出,将纳米钻石应用于窗帘或建筑涂料中,可能有助于降低室内温度。

制备工艺与耐久性

在纺织应用方面,研究人员目前采用一种可持续粘合剂将纳米钻石固定在织物表面。Houshyar称,经测试,这种粘合方式可在至少50次洗涤后仍保持纳米钻石牢固附着。

团队同时在探索更早介入纺纱环节的工艺路径,即在纱线制造阶段即对其进行纳米钻石涂覆,以提高材料一体化程度和使用寿命。

纳米钻石本身由废弃碳材料(包括塑料废料)在反应器中经高压高温处理制成,过程中碳原子重新排列为钻石结构。研究人员表示,通过调整工艺参数,还可赋予材料其他功能,例如吸湿或释湿能力。

替代传统化学涂层的潜力

在功能性方面,Houshyar认为,纳米钻石材料“有可能取代PFAS”。PFAS通常用于制造雨衣等防水服装的涂层,被称为“永久化学品”。她表示,与PFAS涂层不同,纳米钻石被认为无毒且对环境安全。

相关领域其他探索

在气候变化背景下,极端高温事件愈发频繁,服装降温技术成为多个研究团队关注的方向。报道提到,马萨诸塞大学阿默斯特分校工程师近期利用低成本碳酸钙(粉笔)对织物进行涂层处理,在测试中同样实现了数度的降温效果。其他研究还在尝试使用银纳米线、氧化锌等材料改善服装的散热性能。

商业化进展与奖项入围

目前,Houshyar团队正寻求资金支持,以推动相关技术从实验室走向商业化,并计划将成果转化为初创企业。她表示,已有公司对该项目表达兴趣。

该项目被命名为“DiamondCool”,并入围H&M 2026年全球变革奖决赛。该奖项旨在支持可持续时尚领域的早期项目。


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