在湖南省博物馆中陈列着一件“薄若蝉翼，轻如烟雾”的素纱单衣，这件国宝背后流露出的是古人对酷暑恨之入骨却又无可奈何的酸楚。寒冬酷暑，曾让多少人憧憬着冬暖夏凉的衣物？今天就让我们走近智能调温材料，见证这一夙愿的千年梦圆。
一、宇航员在月球上拿什么抗冻？
如果能够使用黑科技，哪位宇航员还愿意用自己强健的身体来抵挡来自太空的寒意？为了能让宇航员在太空能够安心工作，美国在20世纪80年代开启了对于智能调温纤维的研发。所谓的智能调温纤维就是将相变材料技术与纤维制造技术相结合开发出的一种新型功能性制品，具有双向温度调节功能。
最早是通过包裹有相变材料石蜡烃的微胶囊加入到腈纶纺丝液中所制得，由此制得的材料虽然并没有真正让宇航员在太空漫步时有一种如沐春风的感觉，但却为千家万户的百姓带来了福音，毕竟地球和月球的环境还是有天壤之别的。
二、探微——智能高温材料的机理
我们知道物质在相变时会伴随着能量的变化，但是万变不离其宗，变来变去还是这几种物态之间的自娱自乐，这也就决定了利用物质的相变来储存或放出热量是一个可逆可重复的过程：当外界环境温度升高时，纤维中包含的相变材料从固态变为液态，将能量储存在纤维的内部从而达到降温的效果；外界环境温度降低时效果相反【2】。
智能调温材料原理示意图
与常规的衣物不同，智能调节材料制成的衣物在面临气温变化时显得更加优雅从容。常规衣物是利用空气热传导率小的特点，采用提高织物内部静止空气的方法来避免热量散失，但这就很容易受到空气湿度和外界压力的影响，简而言之就是通过简单粗暴地隔绝热，而智能调温材料则是利用内部的相变材料，通过对能量的储存和释放来调节温度,为人体提供舒适的微环境气候【3】。
智能调温纺织品的调温机理图
三、历史选择了微胶囊纺丝法
在众多制备方法逐鹿中原的大背景下，微胶囊纺丝法最终脱颖而出并问鼎中原，那么我们就来看一看微胶囊纺丝法究竟有哪些资本。
微胶囊纺丝法就是将微胶囊与制备纤维的聚合物一起搅成混合浆糊,然后采用常用的纺丝方法(如湿法纺丝?熔融纺丝等)使纤维里面包覆着微胶囊材料,从而制成蓄热调温纤维【4】?该方法的优点是由于纤维材料的保护作用,有利于材料在后续加工过程更能忍受环境条件的“煎熬”以及提高蓄热调温织物的耐洗涤性,免得成为昙花一现的“一次性”衣物，并且其调温性能也较好【5】?
微胶囊纺丝法
在长期的优胜劣汰的过程中科学家选择了多种性质优良的相变材料和纤维，这也使智能调温材料在调节温度的同时被赋予了其他的功能【6】。比如将正二十烷嵌入以聚酰胺为原料的纤维，使衣物具有改善血液微循环的功能；使用具有形态记忆导电功能的仿生学调温纤维，使智能调温材料能够弹性调节水气渗透力，并迅速排出湿气，新材料的选择正助力智能调温材料从“专才”转变为“通才”。
我们可以期待由智能调温材料制成的衣物逐步走进我们的生活，期待凉爽的夏天和温暖的冬天。
参考资料
【1】图片均源自中国聚合物网（www.polymer.cn)【2】综述：智能调温纤维的发展与应用_中国聚合物网科教新闻 (polymer.cn)
【3】卢震儒. 调温纤维针织物结构与性能关系研究及全成型产品开发[D].浙江理工大学，2023.DOI:10.27786/d.cnki.gzjlg.2023.000933.【4】严岩,王芳,王伟.智能调温纤维技术及应用[J].合成技术及应用, 2015,30(3):5.DOI:10.3969/j.issn.1006-334X.2015.03.012.
【5】邹黎明，杨金波，郑兴，等． 蓄热、调温微胶囊相变材料的制备 及其表征［J］． 合成纤维，2007，36（5）：15-18
【6】吴金丹,钟齐,王际平. 温敏智能纺织材料的研究进展[J]. 中国材料进展,2014,33(11):649-660. DOI:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.11.02.
