北大研发相变智能马甲，无源降温8℃，突破纺织热管理不可能三角

夏日酷暑，户外活动稍久便易中暑，常规遮阳手段如帽子、手持风扇往往收效有限。倘若有一件能主动调节体表温度的马甲，即便烈日当空也能保持清凉，这样的设想已不再遥远。

今年三月，北京大学邹如强教授团队在国际学术期刊自然·通讯发表研究成果，成功将微型热调控系统融入织物结构之中。他们设计出一种新型功能性纤维，以此制成的马甲，表面温度较普通聚酯材质同类产品可降低七至八摄氏度。

这一显著降温效果，源于材料内部嵌入的相变储能机制。相变材料在物质状态转变过程中，如固态与液态之间的转换，能大量吸收或释放热量，而自身温度维持相对恒定。这种物理特性使其具备天然的热缓冲能力。

形象而言，它如同织入布料的微型温控单元：当环境升温，材料悄然吸热并储存；当外界降温，又缓慢释放所蓄热量，从而稳定局部微气候。整个过程不依赖外部能源，亦无明显温度波动。

长期以来，相变材料在纺织领域的实用化面临三大瓶颈：高储热密度往往伴随材料脆性与泄漏风险；而结构强韧的织物又难以承载足量相变组分，导致调温功能微弱。这一矛盾曾被称作储热性、导热性与机械强度间的“不可能三角”。

此次突破的关键，在于构建一种协同增强的复合结构：以极微量碳纳米管作为增强骨架，既提升整体力学性能，又形成高效导热通路；再通过三维互穿聚合物网络，将相变活性分子精准限域其中。该结构可在相变组分熔融为液态时牢牢锁住其位置，杜绝渗漏，同时赋予材料优异的柔韧与回弹特性。

由此制成的相变纤维，兼具高储热效率、良好延展性与工业适配性，可直接接入现有纺织生产线，在纺纱、织造、裁剪及缝制等全流程中实现无缝集成，为规模化生产扫清技术障碍。

研究团队据此制成原型马甲，并在典型夏季户外场景下开展实测。数据显示，普通聚酯马甲表面温度升至约五十摄氏度，而相变马甲稳定维持在四十二摄氏度左右；在高温密闭空间中，其吸热缓冲与热防护表现同样突出。

这项工作不仅产出一种新型智能织物，更提出一套可迁移的材料设计范式，为新一代主动式热管理材料的发展提供了系统性路径。

相变技术在个人热管理领域已被广泛视为变革性方案。未来，该类材料有望深度融入特种作业防护服、生理参数监测型医疗穿戴设备、高性能运动装备、航天器舱内服以及节能型建筑覆层织物等多个方向。其推广将切实助力能源节约，亦显著提升人类在高温、高湿、密闭等严苛环境下的热舒适性与适应能力。