“时间很紧,纤维要尽快安排测试。”
4月14日上午,正在深圳出差的陶光明马不停蹄,会议间隙给学生打来视频电话,指导他们在位于武汉光电国家研究中心的湖北光谷实验室里,继续一项关于智能织物的新试验。
今年37岁的陶光明,是华中科技大学武汉光电国家研究中心和材料科学与工程学院双聘教授、湖北光谷实验室运动与健康智能化技术创新中心主任。
陶光明接受长江日报记者专访。记者胡冬冬摄
从“一颗聚合物颗粒”到让一块布“冬暖”“夏凉”,陶光明带领团队冲刺无源降温光学材料织物的研发,从“0”到“1”,从“无”到“有”,越来越多的成果通过转化来到大众身边。
眼下,运用陶光明团队成果,一种用创新织物材料制作,可以在炎热夏季为身体降温的衣服正在生产。
如何用一块布为人体降温?
在户外暴晒环境中反复测试取得突破
陶光明教授忙着准备科研报告材料。记者胡冬冬摄
今年3月5日晚,CCTV-10《科学动物园》节目播出专题《动物“服装”的奥秘》。其中介绍,中国科学家利用撒哈拉银蚁“银色铠甲”的仿生学原理,研制出了一种特殊面料——无源降温光学超材料织物,可为人体降温5℃。
这个科研成果,便来自陶光明团队。
烈日下的撒哈拉沙漠,中午的温度可以直接将鸡蛋烤熟。撒哈拉银蚁却可以外出觅食,因为它们身上长有致密而形状独特的银色毛发,像是穿着一件银光闪闪的“抗暑毛衣”,可以有效反射太阳辐射中的可见光和近红外光,并增强蚂蚁通过热辐射散失多余热量的能力。
陶光明教授展示团队研发的第一块无源降温光学超材料织物。记者胡冬冬摄
“无源降温光学超材料织物,就是利用类似原理。”陶光明介绍,“在户外阳光直射环境中,我们往往会吸收大量太阳辐射,而人体热辐射可能并不足以抵消太阳光能量的输入,从而导致皮肤温度上升,就会感觉到很热。”
研发之初,陶光明考虑两点:一是能否通过一块布,阻挡太阳辐射输入?二是如何提高身体散热?团队脑洞大开,开玩笑说“最好的办法是背一块镜子和一台空调出去”。
一次次实验,一次次突破。3年时间,陶光明团队终于研发出无源降温光学超材料织物。当时正值11月,武汉温度偏低。团队的成员专门去到太阳光较强的云南西双版纳进行测试。
中午时分,参与实验的成员穿上左右两边分别是普通棉材质和降温材质的衣服。原定的实验希望可以进行3小时,但仅半个小时,成员就打算停止降温实验。
通过实时检测的红外视频,陶光明看到,实验成员胸口左右两边的皮肤温度产生明显的差别,左右冷热体感明显不同——降温材料有显著效果,实验获得成功。
至今,在陶光明教授的办公室,一直保存着第一次研发的织物,“虽然不是很成熟,但对我们来说,是很珍贵的礼物。”长江日报记者现场观察看到,这块布肉眼看与普通的棉质面料无异,用手触摸,却十分柔软顺滑。
年,陶光明团队所研发的无源降温光学超材料织物这一标志性成果,在国际学术刊物《科学》杂志上发表,受到国内外学术界和产业界的广泛