人體向環(huán)境散熱過程中，衣物起著至關重要的作用。如果衣物能實現(xiàn)良好的熱管理，不僅可以大大提高人體的舒適度，更對節(jié)約建筑物能耗有著很大的潛在影響。隨著科技的發(fā)展，研究者們對于“保溫、降溫”衣物的研發(fā)取得了很大進展，斯坦福大學崔屹教授團隊已經(jīng)基于聚乙烯材料在紅外透明室內降溫衣物、低紅外發(fā)射率保溫衣物、雙模式降溫/保溫衣物等方面取得了一系列成果。
然而，如何在保留聚乙烯材料理想的紅外透明性質情況下獲得不同的顏色外觀，是進一步實際應用中亟需解決的一大問題。傳統(tǒng)的染色方法并不適用，因為常用的傳統(tǒng)有機染料都有不同種類的化學鍵，它們會對中紅外波段的人體輻射產(chǎn)生強烈吸收，從而大大降低紅外透過率。再者，聚乙烯的化學惰性和缺少極性化學鍵讓化學染料在其表面附著變得十分困難。
最近該研究團隊在此基礎上發(fā)表了題為“Temperature Regulation in Colored Infrared-Transparent Polyethylene Textiles”的文章，報道了解決上述難題的方法。他們通過對無機納米顆粒的合理選擇和使用，成功實現(xiàn)了對聚乙烯材料的染色，同時保留了其獨特的紅外透明性能。無機納米顆粒和熔融的聚乙烯混合，也解決了染色的均勻性和穩(wěn)定性問題。采用該方法制備的紡織品不僅有80%的紅外透過率，和普通棉織物相比，還有1.6 ℃ ~1.8 ℃的降溫效果，并且在多次洗滌之后仍保持良好的穩(wěn)定性。
該研究的另一個亮點即成功實現(xiàn)了不同顏色的紅外納米織物染色，染色之后呈現(xiàn)的顏色與傳統(tǒng)織物相同。作為染料的普魯士藍、三氧化二鐵、硅納米顆粒同時滿足了無紅外吸收、無毒和低成本的要求。這三種染料分別可產(chǎn)生藍、紅、黃三原色，通過混合也能很容易獲得其他顏色。這項工作解決了輻射降溫衣物染色的瓶頸問題，將為輻射降溫織物的實際應用及商業(yè)化提供更為堅實的基礎。
[編輯：田田]
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