电磁波全吸收反射温度调节衣

刘颜铭

上海交通大学材料科学与工程学院

博士研究生

1　概要描述和关键路径要点

本项技术旨在颠覆传统衣物的概念。人们对传统的衣物的理解即穿在身上可以起到保暖的作用，而本项技术不仅用一件衣服替代很多件衣服起到加热保暖的效果，关键是颠覆“保暖”的概念，即衣服也可以起到降温的作用。

图1　纳米粒子等离激元共振效应示意图^[1]

电磁波全吸收/反射温度调节衣，是将衣物的正反两面涂上不同结构和材料的纳米涂层。具体来说，衣物的正面涂有对电磁波全吸收的纳米粒子和结构，利用其高效的光热转换效率，对太阳光进行全谱吸收转化为热量。在冬季或者寒冷的地区，这种衣服可以将太阳光全部转化为热量用于供暖，这样人们就可以告别以往要穿又多又厚的衣服，而仅需穿一件这样的衣服就可以供给热量。另一方面，在衣服的反面，涂有对电磁波全反射的纳米粒子和结构，当光照射到衣服表面时，绝大多数能量被反射掉，这样人体就不会被太阳光晒热；同时，这种材料还具有非常高的红外发射率，对于人体产生的热量可以快速地散发出去。在夏季或者热带地区，这样一件衣服既可以防晒，又可以带走大量的热量，起到降温的效果。

图2　撒哈拉银蚁表面的增强的光反射和散热结构^[2]

2　应用意义与前景

如果利用本项技术生产的产品问世，必然会引起社会轰动。一方面，这是技术的巨大革新，以及新技术在生活领域中的实现和应用；另一方面，这种技术颠覆了人们对传统衣物的概念，会引起人们的广泛关注和购买，这必将产生巨大的经济效应和社会价值。

【注释】

[1]Brongersma M L, Halas N J, Nordlander P.Plasmon-induced hot carrier science and technology[J].Nature nanotechnology, 2015, 10(1), 25–34.

[2]Shi N N, Tsai C C, Camino F, et al.Keeping cool: Enhanced optical reflection and radiative heat dissipation in Saharan silver ants[J].Science, 2015, 349(6245):298–301.