當全球氣候變遷加劇、聖嬰現象帶來破紀錄高溫時,如何在炎熱的夏季保持涼爽,成了許多人的煩惱。雖然市面上已有許多具散熱性能的涼感衣,但澳洲皇家墨爾本理工大學(RMIT)的一項創新研究,為這個難題帶來了全新突破——利用奈米鑽石打造的織物塗層,不只能降低體感溫度,還能節能減碳!
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奈米鑽石是什麼?為何它能幫助降溫?
奈米鑽石是尺寸小於 100 奈米的鑽石顆粒,雖然名稱中有「鑽石」,但它與珠寶用鑽石不同,價格便宜且容易大量合成。它們與普通鑽石一樣擁有碳晶格結構,因此具備極佳的導熱性。這種特性使奈米鑽石廣泛應用於 IT、醫療和量子技術領域,如今也成功延伸到紡織技術。
電紡絲技術製成奈米鑽石塗層,有效降溫 2~3°C
在計畫負責人 Houshyar 博士與雷曼博士的帶領下,研究團隊將奈米鑽石粉末與聚氨酯和溶劑混合,透過靜電紡絲技術將溶液均勻塗布於棉布單側。塗層固化後會形成一層奈米纖維網,塗層面貼近皮膚,將人體熱量快速導出至空氣中,而未塗層的外側則可避免吸收環境熱能。
研究實驗中,將塗層織物樣品的未處理面放置於近 100°C 的加熱板上 10 分鐘後,再冷卻 10 分鐘,結果顯示:與未處理棉布相比,經過奈米鑽石塗層處理的樣品可降低 2°C~3°C 的溫度,有效提升穿著者的舒適感。
降溫、抗 UV、節能,一布多效
除了降溫效果之外,研究還發現,這種奈米鑽石塗層能有效提升棉布的紫外線防護能力,使其成為夏季戶外活動的理想衣料。雖然透氣性與吸濕性略遜於未處理棉布,但依然在可接受範圍之內。
更令人振奮的是,根據團隊預測,若將此技術應用於日常服飾,可望降低空調使用量 20%~30%,進一步達成節能與環保目標。未來也可能延伸至建築材料領域,幫助減緩室內過熱問題。
強大潛力,未來可望商業化
這項研究由位於材料創新與未來時尚中心(CMIFF)的跨領域團隊主導,結合紡織工程與材料科學,展現出高度的應用潛力。Houshyar 博士指出:「這種電紡絲方法簡單高效,能減少製程步驟,比傳統方法更節省材料且更具經濟效益。」
雷曼博士也補充說:「奈米鑽石不僅導熱性能強,還具備生物相容性,對人體無害,未來可應用於運動服、消防員內衣,甚至醫療防護裝備。」
目前團隊正進行後續研究,聚焦於奈米纖維塗層在洗滌與長期使用下的耐久性,以期儘快將這項技術推向市場,讓大眾在酷暑中也能享受如春風般的清涼體驗。
有關該研究的論文最近發表在《先進技術聚合物》雜誌上。
文獻參考
- 奈米鑽石投入涼感衣物,有感降溫 3°C
- Diamond-coated clothing could keep wearers cooler
- Nanodiamonds could hold key to cool clothing
- 「透過聚氨酯奈米纖維塗層將奈米鑽石固定在棉織物上用於夏季服裝」發表在 《先進技術聚合物》雜誌上 (DOI:10.1002/pat.6222) Aisha Rehman、Shadi Houshyar、Azadeh Mirabedini、Stephen Michielsen 和 Xin Wang 是共同作者。
(首圖來源:皇家墨爾本理工大學)
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