許多職業(yè)都涉及或炎熱或寒冷的工作環(huán)境，例如冷庫、冰場、鋼鐵鍛爐等許多工作場所要求工人在不同的溫度環(huán)境之間頻繁轉換，有時甚至會面臨極端的溫度。環(huán)境溫度的變化不僅會讓人感到不舒服，還會導致疾病甚至受傷，因此人們需要通過不斷更換服裝來調節(jié)自身舒適度。

　　相變材料（PCM）是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛熱的物質，經常被用于調溫紡織品的制備。然而，相變材料固有的固態(tài)剛性和液態(tài)滲漏問題一直阻礙著其在可穿戴熱調節(jié)領域的大規(guī)模應用。為解決上述問題，研究人員嘗試了包括微膠囊包覆等方法在內的各種策略。

　　最近，材料科學家開發(fā)出一種由超細納米纖維制成的紡織材料。這種納米纖維由相變材料與其他材料制成，然后再與電熱和光熱涂層結合在一起，最終成為一種可用于紡織服裝的材料。經試驗驗證，該納米材料能根據需要對不斷變化的溫度做出反應，適當調節(jié)穿著者的微環(huán)境溫度。

　　該項目的研究人員日本信州大學纖維工程研究所高級紡織工程師森川秀明表示，“相變微膠囊的制造方法復雜且成本高昂，而且對于任何實際可穿戴的應用來說都不夠靈活。”最新研究的納米纖維材料則能很好地改善相變微膠囊的缺陷。

　　對于該納米纖維的制備，研究人員選擇了同軸靜電紡絲的方式。同軸靜電紡絲的原理與靜電紡絲大致相同，主要不同點在于其噴絲口改進為同心軸的復合結構，從而可以生產涂層或中空納米纖維。

　　在這種情況下，研究人員將相變材料封裝在靜電紡納米纖維的芯層，以解決其液態(tài)泄漏問題，同時通過將相變材料、碳納米管和聚多巴胺太陽能吸收劑，以及聚（3,4-亞乙二氧基噻吩）∶聚（苯乙烯磺酸）等材料整合成一種“三體模式”可調節(jié)溫度器，實現了溫度可調節(jié)紡織品的制備并賦予其良好的性能。

　　這種多核和外殼結構實現了各種組件之間的協同作用，提供了能夠適應廣泛環(huán)境溫度變化的按需熱調節(jié)。最重要的是，超細納米纖維的柔韌性高，極大地提升了紡織服裝的舒適性。據了解，研究人員的下一步目標是進一步改善織物的相變特性，并利用這種材料開發(fā)實用的可穿戴設備。