如果你有一件衣服，当你穿着它的时候，它可以帮助散热，但是当你穿着它的时候，它可以抵御寒冷，这听起来是不是很奇怪？然而，斯坦福大学崔屹小组的一项研究表明，这不是一个骗局，而是一个科学依据，并且有望被制造出来。
崔屹(由斯坦福大学世界日报提供)
据《澎湃新闻》11月11日报道，北京时间11月11日，隶属于美国科学促进会(AAAS)的学术期刊《科学进步》发表了崔屹团队的最新研究成果。双层发射器嵌入纳米多孔聚乙烯材料后，形成的织物在不需要电线和外部电源的情况下，可以起到降温保暖的作用，切换功能时只需调整织物的正面和背面。这将扩大人们对环境温度的舒适范围，增强皮肤对环境的适应性。
保持稳定的体温是生理功能的重要基础。在冬天和夏天，除了增加或减少衣服和改变身体与环境之间的热交换，人们只能通过打开空调和其他方式改变环境温度来保持体温在正常水平。据统计，全球13%的能源消耗在空调上。
崔屹团队希望通过纳米技术开发智能布料，通过调节红外辐射率来改变体温并降低相关能耗。你知道，绝对零度以上的物体会辐射红外线能量。人体静止时40%-60%的散热是通过红外辐射。
2015年和2016年，崔屹团队分别发明了两种智能面料。一种是在传统织物上添加金属纳米涂层，将红外辐射折射回人体，起到保温作用。二是向家用塑料包装(聚乙烯)学习，将其转化为纳米多孔聚乙烯，既能保证红外辐射通过，又能解决塑料包装对可见光的透明性问题，成为一种可降温的织物。
这一次的最新研究成果是，崔屹团队发明了一种既有鱼又有熊掌的材料，这种材料可以在降温和保暖之间切换。
这种新材料的设计核心在于将不对称发射器嵌入不同厚度的纳米多孔聚乙烯中。很难选择使用哪种材料作为发射体以及使用哪种制备方法。
最后，崔屹团队分别选择碳和铜作为两种发射涂层的材料。碳可以很好地吸收中红外辐射，是一种理想的高发射率材料。相反，金属反射中红外辐射，是合适的低辐射材料。
由碳制成的高发射率层和由铜制成的低发射率层分别放置在纳米多孔聚乙烯层上。随后，研究人员将两个发射器堆叠在一起，形成纳米多孔聚乙烯-高发射率层-低发射率层-纳米多孔聚乙烯的结构。然而，发射极层附近的纳米多孔聚乙烯的厚度不同，碳发射极侧的厚度为24微米，铜发射极侧的厚度为12微米。
崔屹团队开发的新材料结构。从上到下，24微米的纳米多孔聚乙烯，9微米的碳，0.15微米的铜，12微米的纳米多孔聚乙烯。汹涌的新闻图片
为了验证这一效果，研究人员用人造皮肤进行了实验。暴露时，皮肤温度为31摄氏度。当商店里普通运动衫的面料被盖住时，人造皮肤的温度上升到36.9摄氏度。
新材料的性能如何？崔屹团队发现，在冷却模式下，也就是说，当靠近碳排放体的一侧朝外时，人造皮肤的温度会下降到33.8摄氏度。在保温模式下，也就是说，当织物被翻转使得靠近铜发射器的一侧面向外时，人造皮肤的温度上升到40.3摄氏度。换句话说，这种新材料可以在没有任何其他帮助的情况下调节6.5摄氏度的温度波动。
人造皮肤测试。黑色是暴露时的皮肤温度，灰色是覆盖普通织物时的皮肤温度，蓝色是新材料的冷却模式，红色是新材料的保暖模式。汹涌的新闻图片
此外，研究人员发现，这种材料具有两种完全不同功能的原因并不取决于材料发射率的绝对值，而是取决于发射率的差异。只有铜发射器或碳发射器的织物没有如此好的温度控制能力。
通过数值拟合，崔屹团队预测，在发射率的差异增加后，织物的温度控制差异可以达到14.7摄氏度。