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全球变暖致使高温频发，人们需要连结风凉和舒服，对极端高温侵害健康的熟悉也在不竭加强，这使得最近几年来小我降温装备愈来愈受接待。智能可穿着手艺已成为小我降温装备市场增加的首要进献者。
可是，此类装备的普和依然具有挑战性，不但面对佩带舒服性问题，还需要有根本性的科学冲破。研究者基在撒哈拉银蚁和骆驼的耐热性，正在开辟新的服装或包装材料，能够帮忙人或食物自动降温。
2020年的盛夏7月，索尼公司发布了一款创意性的小电器——可穿着空调Reon Pocket。这款手掌巨细的白色装备很轻浮，能够经由过程硅胶垫贴在皮肤上，操纵珀耳帖效应接收和释放热量。
虽然日本有着难熬的炎天，但这款装备很年夜水平上仍被看做一个小众产物。比来，Reon Pocket已更新到了第四代，机能晋升、功能增添，即便散热结果不太好，但第三代装备客岁很快就售空了。跟着天气变暖日渐加重，消费者对小我降温装备的爱好正在不竭增添，索尼估计此类手艺的利用将不竭增加。
Reon Pocket 4佩带示企图。图片来历：索尼
可是，小我降温装备的普和依然具有挑战性，不但面对佩带舒服性和体验问题，还需要有根本性的科学冲破。一些研究人员正在寻觅立异的处理方案，好比从戈壁的蚂蚁和骆驼身上寻觅灵感。
今朝的装备功能依然有局限
Reon Pocket所操纵的珀耳帖效应，是指当电流流过两种分歧导体的毗连处时，会致使一根发烧，一根冷却，从而有用地将热量从佩带者身上带走。第一代装备重约80克，用户可经由过程USB-C接口充电，用蓝牙毗连得手机操控。在尔后的产物迭代中，索尼调剂了Reon Pocket的内部布局，晋升冷却机能。与此同时，该装备在舒服度上做了一些晋升，好比改良防汗功能，和一些活动品牌合作，出产带有可插入装备的口袋的衣服。索尼还设想了颈带配件，以便Reon Pocket能够与通俗衣服搭配利用。
颠末几年的成长，愈来愈多公司参与像Reon Pocket如许的可穿着空调范畴，此中良多产物做成颈圈的样式，像时髦的蓝牙耳机一样被戴在脖子上。它们连系了触感风凉的金属板和数十个微型电扇，在头部和颈部四周发生风凉的空气。
所有这些产物都有一个主要的局限：只在头颈部供给降温。科技媒体Digital Trends的评测曾指出，固然确切能让脖子四周的区域感应风凉，但其实不能有用地供给冷空气打在脸上的清新感受。从电扇中出来的空气只是强迫空气，没有其他工具。
科技媒体The Verge的评测也指出，根基上，Reon Pocket的功能与人们所期望的任何低温小物关心在皮肤上的功能不异，人依然会感受本身处在酷热、出汗的情况中。
若何让小我降温手艺取得底子上的冲破？有几个团队今朝正在攻关这类利用。据《华尔街日报》近日报导，加州年夜学圣地亚哥分校纳米项目学传授徐升就带领了此中一个团队，他正在研究下一代热电装备，但愿为在高温下处置户外劳动的农场工人等供给帮忙。“不克不及在田间照顾空调装备。对长时候、艰辛工作的人来讲，它（空调）本钱太高，并且太重。”
徐升将柔性热电贴片放置到汗衫中，设想了能够将皮肤离隔的吝啬隙，避免热量回流到佩带者身上。他说，他成功证实了这个方式能令人体局部温度降落约10摄氏度，并假想用手机巨细的电池组为系统供电长达八小时。“我们应当在年夜约两年内就会有一个能够摆设的产物。”他说，“此刻，一切都是由我的学外行工建造。”
加州年夜学圣地亚哥分校纳米项目学传授徐升
但热电手艺可否处理小我降温问题依然备受质疑。哈佛年夜学化学传授贾拉德·梅森（Jarad Mason）暗示：“它们的效力不是很高，是以为一个四周走动且不与电源相连的人供给电力是相当具有挑战性的。”梅森没有把研究放在小我冷却装备上，而是存眷空调的研究，其重点是用压卡（barocaloric）材料（挤压时加热或冷却的固体）代替液体系体例冷剂。他说，这些固定冷却装配与现在利用的窗户装配和热泵近似，但更小、更简单、更环保。
从天然界寻觅灵感
美国北卡罗来纳州的材料科学家唐·切尔诺夫（Don Chernoff）研究天然界若何应对高温，他参考了苏黎世年夜学带领的相关撒哈拉银蚁的研究。银蚁糊口在戈壁中，是世界上跑得最快的蚂蚁，它们从树荫下敏捷冲出，在非洲酷热的阳光下寻觅食品。
撒哈拉银蚁具有可以或许承受高温的特征，这开导了一些研究人员开辟冷却手艺
多年来，研究者一向认为银蚁的银色外表反射了足够的阳光来保持平安的温度，但美国和瑞士的一组科学家发觉，这只是一部门缘由。他们在壮大的显微镜下查抄银蚁，发觉其体毛已进化成不平常的三角形，就像细小的空心三角巧克力。这类布局对散射年夜大都辐射（包罗阳光）很是有用，还能帮忙将银蚁的体温披发出去。
早在2020年，中国宁波年夜学的研究人员就证实，银蚁的冷却系统也能够在人体规模内阐扬感化。他们在题为《撒哈拉银蚁仿生布局在光伏组件冷却中的利用》的论文中，提出一种基在撒哈拉银蚁仿生布局的热治理方式，该仿生布局由氧化物-金属-氧化物（OMO）和概况具有微纳布局的聚二甲基硅氧烷薄膜配合构成，可经由过程热辐射进行概况散热，同时也能显著地反射近红外波段的太阳光，进一步下降概况温度。据《华尔街日报》报导，这些中国研究人员在智妙手表上笼盖细小的硅纤维，此中含有三角形气隙，模仿蚂蚁的毛发，使手表的温度下降了4.5摄氏度。
受撒哈拉银蚁开导，2021年，切尔诺夫在美国河山平安局倡议的冷却处理方案挑战赛中获奖。这项赛事鼓动勉励研究者开辟让人们坐在里面、照顾或穿着的轻量高效冷却装备，河山平安局但愿庇护急救人员和户外工作人员免受极端高温危险。
凭仗美国河山平安部2.5万美元的奖金，切尔诺夫在北卡罗来纳州立年夜学招募了纺织项目师，开辟一种像头发一样的服装材料，能够为穿戴它的人自动降温。他认可，任何降温服装都距离上市很远。 “到今朝为止，这都是挑战，没有成功，但我但愿本年能有面料进行测试。”他说。
除蚂蚁，戈壁中的骆驼同样成为被重点存眷的研究对象。瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的材料科学家Zhengmao Lu带领的团队在美国河山平安部挑战赛中取得了亚军，他们的研究就是基在骆驼睁开的。
“假如你给骆驼剃毛，它的耗水量就会增添一倍。”Lu说， “在酷热的戈壁中，厚重的毛皮仿佛是背反直觉的着装要求，但这对骆驼的保存是需要的。”和人类一样，骆驼也有汗腺，能够经由过程蒸发来给本身降温。在戈壁的阳光下，它们厚厚的毛皮使身体与酷热的情况阻遏，同时让汗液中的水蒸气逸出。
Lu将骆驼的冷却系统从头构思为一种多层材料，能够做裁缝服，或制成包装材料，在酷热的天气下连结食物和药品的低温。 “汗水”来自皮肤状水凝胶——一品种似在胶原卵白或明胶的聚合物收集，按分量计含水量高达99%。Lu放置了一种气凝胶作为“毛皮”，这类坚韧且超轻的布局位在表层，90%是空气，使其具有高度绝缘性且极易渗入水蒸气。
为了使复合材料更有用，Lu利用了一种水凝胶，具有和银蚁一样的发射红外线的能力。还一种气凝胶，可让放射线经由过程，同时依然反射阳光。Lu暗示，在测试中，该材料可以或许使容器的温度比情况温度低最少9摄氏度，而无需利用任何电力。
固然Lu认为这项手艺最后能够用在连结包裹低温，但“我们正在开辟的材料完全合用在小我降温。”他说， “调剂材料的层数能够供给可用在分歧天气的配方，这真的很酷。”
将来市场需求增加
在研究者进行科����APP技摸索的背后，市场需求也在迟缓而稳步的增加。按照征询机构“持久性市场研究（Persistence Market Research）”本年5月发布的陈述，2022年全球小我降温装备市场价值为57亿美元，估计2023年将到达60亿美元，2033年将到达90亿美元。消费者对紧凑型和可穿着降温装备的需求不竭增加，鞭策了小我降温装备市场。
陈述称，全球变暖致使气温上升，人们需要连结风凉和舒服，对极端高温侵害健康的熟悉也在不竭加强，这使得最近几年来小我降温装备愈来愈受接待。市场上供给了各类各样的小我降温装备，包罗可穿着电扇、带有冷却组件的背心、小我空和谐手持式喷雾电扇。
一些厂商开辟可戴在脖子上的小我降温装备，对准喜好轻型户外勾当的徒步观光者、露营者和爬山者
此中，智能可穿着手艺已成为小我降温装备市场增加的首要进献者。在最新手艺的撑持下，可穿着小我降温装备变得加倍进步前辈、紧凑且价钱实惠。跟着智能传感器和物联网装备集成到可穿着降温装备中，其受接待水平将进一步提高，由于精晓手艺的用户能够更轻易利用它们。好比，良多装备与手机毗连后，能便利用户操控和调剂。
陈述还列出了分歧国度的环境。好比，到2033年，英国对小我降温装备的需求估计将使市场价值到达14亿美元；日本小我降温装备市场估计将增加14亿美元。
在印度市场，因为夏日气温不竭上升，小我降温需求年夜幅增添，有公司本年已肯定了市场上的需求，即价钱适合、真实的便携式小我降温装备。
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