[星岛综合报道] 美国伊利诺大学厄巴纳－香槟分校研究团队研发出一种可3D打印的“智能纺织物”，毋须复杂的外置系统或多层物料，单一材料已可兼具被动降温、人体动作感应及收集生物力学能量发电等功能。实验显示，物料可反射96%太阳辐射，在户外阳光下，表面温度可较周围气温低约3至6°C。
这款智能纺织物以氧化锆（ZrO₂）纳米复合材料制成。氧化锆具有较高折射率，可有效散射阳光，同时具备介电特性，适合在物料接触及分离过程中累积摩擦电荷。研究人员利用“直接墨水书写”（Direct Ink Writing）方式，把材料打印成具透气纤维结构的纺织物。
在降温方面，新材料能反射96%入射太阳辐射，同时具有97%中红外线发射率，可将人体热能以红外线方式向外散走。与一般会吸收部分太阳热力并传至人体的衣料相比，可在毋须风扇、冷却器或外部供电下提供被动降温效果。
另一项特点是“边郁边发电”。当人体活动、皮肤与布料反复接触及摩擦时，材料会产生微量摩擦电。研究录得峰值功率密度约47 mW/m²，并在超过30,000次操作循环后仍能维持稳定电力输出。
这些电力虽远不足以为手机充电，但可作为动作感应讯号，辨别穿戴者是否活动及活动程度，亦有潜力为小型穿戴装置供电。研究人员更示范将布料配合导电纺织层使用：穿戴者静止时由材料被动散热；侦测到动作后，产生的摩擦电讯号可触发另一套系统。
研究团队强调，氧化锆布料本身并非直接产生热力；实验中的加热功能来自另一导电层及其电子设备。换言之，智能布料主要负责感应及发出控制讯号。研究人员指出，类似设计亦可应用于其他场景，例如把布料缝入睡衣，在侦测到特定程度的身体活动时触发警报。相关研究已刊登于科学期刊《Advanced Science》。
图片：University of Illinois, Urbana-Champaign
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