仿生光热织物问世：光照50秒升温21℃，开启“智能保暖”新时代

天津大学团队受盐碱地植物启发，研发出新型太阳能热管理织物，在-20℃低温下实现快速升温，推动可穿戴技术革新。

在严寒的冬季，人们想找到更轻便又保暖的衣物不太可能。如今，这一想法因一项创新技术而接近现实。天津大学封伟教授团队从自然界汲取灵感，成功研发出一类新型分子太阳能热织物，实现了真正意义上的“智能保暖”。

这种新型织物无需依赖复杂电子设备，仅通过光照就能快速升温，在-20℃的低温环境下，仅需50秒就能升温21.2℃，为下一代可穿戴热管理技术的发展开辟了新路径。

这是研究团队从盐碱地植物“中亚滨藜”独特的“吸盐—泌盐”机制中获得的灵感。这种植物能够在恶劣环境中生存的智慧，为科学家解决技术难题提供了钥匙。

封伟教授解释：“这项研究的核心，是将自然界生物的自适应机制转化为材料的性能调控策略。”这种仿生学的创新应用，打破了传统材料设计的思维局限。

团队把由热塑性聚氨酯制成的中空气凝胶纤维作为基材，通过特殊的“腌渍”工艺，让纤维在吸收溶液后，在干燥时形成均匀致密的晶体“外衣”。这一过程巧妙模仿了植物的自然机制。

新型织物的制造工艺独具匠心。研究团队要将其浸泡在特殊的偶氮苯/氯仿溶液中“腌渍”，使“纤维先充分吸收溶液而膨胀，随后在干燥时，偶氮苯分子会从内部被挤出，并在纤维表面形成一层均匀、致密的晶体‘外衣’。”

这一创新工艺解决了长期困扰业界报道的MOST织物往往面临优异光热性能与力学性能不可兼得的问题。”通过仿生策略，团队成功实现了“光热性能与力学性能的协同提升”。

这种设计让纤维内部的分子结构更紧密，其独特的光学特性和力学性能，打破了“二者不可兼得”的织物性能困局。

实验数据显示，这种新型织物表现出出色的热管理能力。在420nm蓝光照射下，“70秒内升温25.5℃”，这一性能指标在同类材料中处于领先水平。

其耐用性：“经过50次摩擦、500次拉伸弯曲，甚至72小时连续洗涤后，光热性能保留率仍超90%”。成功克服了传统MOST材料易脱落、寿命短的问题。为其实际应用奠定了坚实基础，显示出良好的产业化前景。

该织物的另一大优势是其可调控性。“该织物还能通过调节光照强度精准控制释热温度”，这一特性使其应用场景更加广泛。

在日常生活方面，它“既可用于日常保暖，也可作为便携理疗载体，为关节炎等患者提供局部热敷”。这种多功能的特性使其具有广阔的市场潜力。

封教授展望：“未来可广泛应用于智能服装、医疗器械、户外防护装备等领域”，推动个人热管理从“依赖外部供能”向“高效利用太阳能”转型升级。

在能源转型背景下，这项技术或可“推动个人热管理向高效利用太阳能转型”，符合绿色低碳的发展理念。通过直接利用太阳能，减少了对传统能源的依赖。

对于普通消费者而言，这意味着未来可以享受到更加智能、舒适且环保的保暖产品，提升生活品质的同时，也为环境保护作出贡献。

在户外运动领域，可为登山者、探险家提供更可靠的热保护；在医疗健康领域，能为需要热疗的患者带来便利；在日常服装领域，将改变人们的保暖方式。

随着技术的进一步完善和产业化推进，这种智能织物有望在未来几年内走进寻常百姓家，改变人们的生活方式。

从盐碱地植物的生存智慧到高科技智能织物，这项研究展现了仿生学的强大魅力。当科学家向自然学习，将生物亿万年进化形成的精妙机制转化为技术创新，我们看到的不仅是一项新材料的诞生，更是人们与自然和谐共处的体现。

这种新型光热织物的问世，预示着可穿戴技术正迈向一个更加智能、环保的未来。在不久的将来，我们或许只需一件薄薄的外衣，就能在凛冽寒风中感受温暖。