北大研发相变智能马甲，无源降温8℃，突破纺织热管理不可能三角

盛夏酷暑，相变长时间户外活动极易引发中暑，智能织热传统遮阳手段如帽子、马甲手持风扇往往难以从根本上解决体表过热问题。无源若能拥有一件能主动调节体表温度的降温智能马甲，在烈日下依然保持清凉，℃突这一愿景如今已成为现实。破纺

今年三月，管理北京大学邹如强教授团队在国际权威期刊《自然·通讯》（Nature Communications）发表最新成果，相变成功将微型热调控系统植入织物结构。智能织热他们研发出一种新型功能性纤维，马甲由该纤维制成的无源马甲，其表面温度较普通聚酯材质同类产品可降低 7至8℃。降温

核心原理：相变储能与微气候调控

这一显著降温效果的℃突核心，在于材料内部嵌入的破纺相变储能机制。相变材料（PCM）在固液相变过程中，能够大量吸收或释放潜热，而自身温度保持相对恒定。这种物理特性赋予了材料天然的热缓冲能力。

形象地说，这相当于在布料中织入了无数个“微型温控单元”：
* 吸热阶段：当环境温度升高，材料悄然吸收热量并储存，防止体表温度急剧上升；
* 放热阶段：当外界温度降低，材料缓慢释放蓄热，维持局部微气候稳定。

整个过程完全无源（不依赖外部能源），且无明显温度波动，实现了高效的热管理。

技术突破：破解“不可能三角”

长期以来，相变材料在纺织领域的实用化面临严峻挑战，即储热性、导热性与机械强度之间的“不可能三角”：
1. 高储热密度往往伴随材料脆性大、易泄漏的风险；
2. 结构强韧的织物又难以承载足量的相变组分，导致调温功能微弱。

此次研究的关键突破，在于构建了一种协同增强的复合结构：
* 骨架增强：引入极微量碳纳米管作为增强骨架，既提升了整体力学性能，又形成了高效导热通路；
* 精准限域：通过三维互穿聚合物网络，将相变活性分子精准限域其中。

该结构能在相变组分熔融为液态时牢牢锁定其位置，彻底杜绝渗漏，同时赋予材料优异的柔韧性与回弹特性。

产业化前景：无缝对接现有产线

由此制成的相变纤维，兼具高储热效率、良好延展性与工业适配性。其最大优势在于可直接接入现有纺织生产线，在纺纱、织造、裁剪及缝制等全流程中实现无缝集成，为规模化量产扫清了技术障碍。

实测数据：显著优于传统面料

研究团队据此制成原型马甲，并在典型夏季户外场景下开展实测。数据对比显示：
* 普通聚酯马甲：表面温度升至约 50℃；
* 相变智能马甲：表面温度稳定维持在 42℃左右。

此外，在高温密闭空间中，该马甲的吸热缓冲与热防护表现同样突出，验证了其在极端环境下的有效性。

未来展望：从个人穿戴到航天建筑

这项工作不仅产出了一种新型智能织物，更提出了一套可迁移的材料设计范式，为新一代主动式热管理材料的发展提供了系统性路径。

相变技术在个人热管理领域已被视为变革性方案。未来，该类材料有望深度融入以下领域：
* 特种作业防护服：提升高温作业安全性；
* 医疗穿戴设备：结合生理参数监测，实现精准温控；
* 高性能运动装备：提升运动员舒适度与表现；
* 航天器舱内服：应对太空极端温差；
* 节能建筑覆层：通过被动式降温降低建筑能耗。

其广泛推广将切实助力能源节约，显著提升人类在高温、高湿、密闭等严苛环境下的热舒适性与适应能力。

(责任编辑：综合)