随着夏季的到来，城市中的高温天气让人们感受到犹如身处火炉般的酷热。面对持续升高的温度，市民们纷纷借助电扇和空调来降温，有的人甚至选择前往郊区寻找清凉。那么，为什么郊区通常比城市更凉爽呢？
这种温差现象主要是由于“热岛效应”造成的。热岛效应指的是一个地区的气温高于其周围地区的现象，在气象图上表现为类似孤岛的高温区域，这种现象在城市中尤为明显，因此也被称为城市热岛效应。
科学突破：自动降温织物诞生
为了应对高温天气带来的挑战，科学家们不断探索创新的解决方案。2024年6月14日，科学家在《科学》（Science）杂志上发表了一篇关于新型辐射冷却织物的研究文章，这种织物有望在高温天气下显著提高人体的舒适度，并减轻城市热岛效应的影响。
这种辐射冷却织物的核心在于其独特的多层结构设计。研究人员制备的中红外光谱选择性分层纺织品（SSHF）由三层组成：聚甲基戊烯（PMP）纳米-微米混合纤维层、银纳米线（AgNWs）层和羊毛织物层。
自动降温原理详解
- 聚甲基戊烯（PMP）纳米-微米混合纤维层：这种纤维层具有宽尺寸分布和特有的化学键，能够在大气透射窗（ATW）光谱范围内实现高吸收率。大气透射窗是指太阳辐射通过大气层时透射能力强的波段范围，这部分光能够直达地表，对地表温度的升高有很大影响。
- 银纳米线层：中间的银纳米线层在整个中红外区域具有高反射率，可以有效防止城市基础设施的红外线传递到人体，降低城市热辐射对人体的影响。
- 羊毛织物层：底部的羊毛织物通过纺织品和皮肤之间的空气间隙吸收人体皮肤的热辐射，并通过银纳米线层将热量传导到顶部的PMP织物，从而实现将热量从人体表面传递到大气中达到冷却效果。
实验与应用前景
实验结果表明，在1010 W/m²的峰值太阳强度下，这种中红外光谱选择性分层纺织品（SSHF）可以显著降低约6.2℃的温度。这归功于该纺织品能够有效地将热量释放到外界，同时选择性地阻挡来自地面的热辐射。在模拟城市环境的实验中，这种纺织品在白天和夜间的温度分别比传统设计的辐射冷却品低2.3℃和0.2℃。
此外，这种冷却纺织品的多孔结构还提供了良好的透气性，促进人体汗液的自然扩散，避免闷热带来的不适。它还表现出较强的疏水性和机械性能，既能保证自身清洁，又具备高耐用性，符合可穿戴衣物的要求。
这种新型可穿戴辐射冷却纺织品为应对城市热岛效应提供了一种创新且有效的个人降温方案，不仅能减少空调的使用、降低能耗，还能预防与热相关的健康问题。期待这种高科技产品能够早日量产，为城市居民和高温作业人员带来更多舒适和清凉。
