今年夏季,全球多地出现大范围、持续性高温,大众在热浪中备受煎熬。8月13日,香港理工大学宣布,该校利民先进纺织科技青年学者、时装及纺织学院副教授寿大华带领的研究团队,成功研发首款采用软体机器人纺织物料,可适应环境温度变化而自动调温的智能防护衣,保障高温环境下的工作安全。研究结果已于知名国际跨学科综合期刊《AdvancedScience》上发表。
寿大华和智能防护衣
高温环境会增加热压力,加重身体能量消耗,为健康带来威胁。据世界卫生组织的数据,2000年至2019年期间,全球每年约48.9万人因高温相关原因死亡,其中在亚洲和欧洲的个案分别占45%及36%。
热防护衣是保护极端高温下工作人士的重要装备,尤其是需要身处火灾现场的消防员和长期在户外工作的建筑工人。然而,传统防护衣的热阻固定不变,在常温环境下穿着容易因过热造成不适;若用于火灾现场和极端高温环境,其隔热效能也未必足够。
为此,寿大华及其研究团队根据自然界的仿生学,例如鸽子主要基于结构变化的自适应热调节机制,研发了一款智能软体机器人防护衣,可以根据用家身处的环境温度自动调节隔热效能,在不同温度下提供卓越的热防护和热舒适度。
智能软体机器人防护衣采用自动调节热温度的软体机器人纺织布,借鉴人体外骨骼排列和分布的网状结构,将软体驱动器置于防护衣内相应支撑区域。其热适应原理是在软体驱动器中封装无毒不燃的低沸点液体。
当环境温度升高时,封装的液体由水态变成气态,让软体驱动器膨胀,并使纺织物料结构变厚,静止空气层因此扩大,使热阻提升一倍多。当防护衣的外表面温度达到120摄氏度,相比于传统热防护衣,这种低成本的智能防护衣内表面温度可降低10摄氏度以上。
另外,这种基于聚氨酯的软体机器人纺织物料拥有柔软、坚韧及耐用的特点,相比形状记忆合金热敏防护衣,质感更贴肤舒适。
南方+记者 陈彧
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