美最新涼感布料號稱可降溫8℃ 石灰石塗層包覆靈感來自傳統建築

氣候變遷導致氣溫屢創新高、極端高溫也成為常態,近期美國麻州大學阿默斯特分校的研究人員從傳統建築中會以石灰石(碳酸鈣)替建物降溫獲得靈感,開發出材料成本低、保有布料舒適特性的涼感布料,並可以用洗衣機清洗。根據實驗,在氣溫飆升至約32.2℃以上時,該布料織物下方的溫度會比環境溫度低約4.4℃、比未經處理的布料低8.3℃。

氣候變遷導致氣溫屢創新高、極端高溫也成為常態,科學家也持續研發能夠幫助人們有效散熱、調解體溫的紡織品。

但根據2023年一項對涼感紡織品的回顧研究指出,過去的相關產品設計往往笨重、僵硬或是製造過程複雜、需要電源供應等,導致穿著舒服度低且昂貴。

此外麻州大學阿默斯特分校的新聞稿也指出,現今多種製造涼感紡織品的方式,多數都難以大規模生產,例如在紡織纖維中混入二氧化鈦或氧化鋁等能折射光的材料;或是使用昂貴、以「永遠化學品」PFAS製成的聚偏二氟乙烯等作為材料。

近期該校的研究團隊從傳統建築中會以石灰石(碳酸鈣)替建物降溫獲得靈感,開發出便宜、舒適且能夠成功偏轉光線、同時又能讓體熱散逸的材料,該研究目前正在接受同行評審,並已在本月美國化學學會中發表。

該校化學系教授安德魯(Trisha Andrew)帶領的研究團隊,將碳酸鈣與硫酸鋇以化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)的方式包裹在織物纖維上,經過處理的布料比一般布料更白,可反射近紅外線與紫外線,並可以用洗衣機清洗。

圖左為處理過的涼感織物,圖右為未經處理的一般布料。(圖/University of Massachusetts Amherst)

「我們從棉質T-Shirt開始嘗試,在單面或雙面塗上塗料。」安德魯說明,這種塗層幾乎可以應用在任何市售織物上,「這些塗層只會附著在纖維表面,不會滲透或改變棉質纖維。」

根據實驗,在氣溫飆升至90℉(約32.2℃)以上時,織物下方的溫度比環境溫度低8℉(約4.4℃)、比未經處理的布料低15℉(約攝氏8.3℃)。

研究人員帕塔米亞(Evan Patamia)認為,「布料下感覺會比站在陰涼處更涼爽。」

先前開發以奈米鑽石製作涼感織物的研究團隊負責人胡希亞爾(Shadi Houshyar)表示,安德魯團隊開發的原理與他的奈米鑽石類似,也認為安德魯團隊的研究成果若能降低成本、擴大規模將很有潛力。

「如果成本是普通布料成本的3倍,就沒辦法讓每個人都使用到,因為最貧窮的人往往最難取得這些技術,也最容易受到極端高溫的影響。」胡希亞爾指出,但他也覺得這個領域有很多機會能夠擴大規模。

安德魯則承認,雖然他們的製程材料成本很低,但將礦石附著在織物上的成本則較高,且織物的尺寸也受到實驗室設備限制,目前安德魯所屬的新創公司正在嘗試擴大CVD的製程規模,目標是製造出5英呎(1.5公尺)寬、長100碼(約91.44公尺)的布料。

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