炎炎夏日里，即使衣着单薄，也常常难免汗流浃背；北京大学材料科学与工程学院教授邹如强团队近日在《自然·通讯》发表最新研究，为这个普遍困扰提出了新思路——一种可自动调节温度的相变纤维，让科幻作品中常见的“智能衣物”更接近现实。 相变材料是这一工作的关键。这类材料具有独特的热学特性：环境温度升高时吸收并储存热量，让人感觉更凉爽；温度降低时释放此前储存的热量，为人体提供保温。邹如强将其比作“藏在布料里的智能空调”，帮助人体周围维持相对稳定的微气候。 然而，相变材料要走向可穿戴应用，长期卡在一对矛盾上：为了提高储热密度，材料往往更脆、易渗漏且导热差；而一旦为稳定性牺牲储热能力，调温效果又会明显打折。这种“性能权衡”限制了相变材料在可穿戴装备中的规模化应用，也成为产业化的关键瓶颈。 为解决这一难题，邹如强团队提出了新的材料结构设计思路，在微观层面搭建兼顾强度与效率的框架。首先，团队在材料中加入少量碳纳米管，这种直径仅为头发丝十万分之一的材料既能起到“钢筋”式支撑作用，也能作为高效导热通道加速热量传递。其次，研究人员构建了“三维互穿聚合物网络”，相当于纳米尺度的弹性“笼子”，将承担吸热、放热功能的相变小分子稳定约束其中。即便温度升高使相变小分子熔化成液体并趋于流动，也会被网络结构牢牢固定，从而降低泄漏风险。 这一设计带来了可观的性能提升。团队纺制的相变纤维储热能力达到同类材料的高水平，单位重量可吸收的热量显著高于既有方案。同时，纤维保持了出色的柔韧性，可被拉伸至原长的十五倍仍不易断裂。更关键的是，这种纤维可直接适配现有商用纺织设备，在剪裁、缝纫、织造等环节衔接顺畅，加工完好率超过98%，为后续应用与量产提供了基础。 为验证实际效果，团队将相变纤维织成调温马甲，开展了多场景真人穿戴测试。盛夏正午条件下，与普通聚酯纤维马甲相比，调温马甲的表面温度可降低约8摄氏度。多位穿戴者反馈，日晒带来的灼热感明显减弱，体感更接近处于阴凉环境。此外，纤维在经历百余次融化—凝固循环的疲劳测试后，储热能力几乎无衰减，性能保持稳定。 邹如强表示，这项工作不仅是开发一种新面料，更为下一代智能热管理材料提供了新的技术路径。对应的思路有望应用于消防员隔热防护服、航天舱内微气候调控、运动装备热舒适调节，以及建筑外墙的被动节能等场景，为更高效、可自适应的热管理提供材料支撑。
从微观结构的材料创新到面向实际场景的穿戴验证，相变纤维的进展展示了科研成果走向应用的清晰路径。这项研究不仅说明了我国在新材料领域的探索能力，也提示智能热管理技术将更改变人们与环境的热交换方式。随着实验室成果逐步转化为可用产品，技术进步带来的将不仅是更舒适的体验，也可能是更节能、更可持续的生活方式。