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  保持人體及其居住環境的熱舒適度是當今人類面臨的普遍需求。然而，當前普遍采用的壓縮式制冷系統（如空調）和電加熱系統，約需消耗全球35%的能源以維持舒適溫度。這些系統也會使用消耗臭氧層或具有強烈溫室效應的冷卻劑。因此，開發安全、可持續的技術以減少依賴化石燃料所帶來的碳排放，已被視為一項必要且緊迫的任務。當前，太陽能加熱和輻射制冷日益成為一種不依賴額外能源消耗的可持續熱管理技術。然而，現有技術在應對多變的天氣條件時功能相對單一，實現雙向調節供暖和制冷的需求仍面臨挑戰。

圖1. 用于熱管理的溫度自適應雙模態光子織物的示意圖。

  近日，清華大學曲良體教授團隊開發了一種溫度自適應智能織物（SF），該織物負載了還原氧化石墨烯封裝的熱致變色微膠囊（G-TM）和硫酸鋇納米顆粒。在低溫環境下，SF呈現黑色并表現出高的可見光吸收率以吸收太陽能進行加熱。在高溫下轉變為白色，反射太陽光實現輻射制冷（圖1）。這種溫度自適應材料易于通過噴涂進行大面積制備，為 SF 在各種人體和環境熱管理方面的廣泛應用拓寬了道路。

圖3 溫度自適應智能織物的光學特性

圖 4. SF 的其他特性和潛在應用

  該團隊通過噴涂工藝制備了大面積的SF（0.8 m × 10 m）。以SF 作為基材，該團隊設計并開發了全天候熱舒適服裝和帳篷（尺寸：3.5 m × 2.9 m × 1.3 m），為人體和生活環境提供了 19° 至 28°C 的熱舒適環境范圍，這表明紡織服裝和帳篷能夠進行溫度自適應、全天候的熱管理（圖4）。SF 的易于制備、可擴展性和出色的熱管理優勢在與人體和生活環境的熱管理相關的應用中顯示出巨大的潛力。

  論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr2062