[星島綜合報道] 美國伊利諾大學厄巴納－香檳分校研究團隊研發出一種可3D打印的「智能紡織物」，毋須複雜的外置系統或多層物料，單一材料已可兼具被動降溫、人體動作感應及收集生物力學能量發電等功能。實驗顯示，物料可反射96%太陽輻射，在戶外陽光下，表面溫度可較周圍氣溫低約3至6°C。
這款智能紡織物以氧化鋯（ZrO₂）納米複合材料製成。氧化鋯具有較高折射率，可有效散射陽光，同時具備介電特性，適合在物料接觸及分離過程中累積摩擦電荷。研究人員利用「直接墨水書寫」（Direct Ink Writing）方式，把材料打印成具透氣纖維結構的紡織物。
在降溫方面，新材料能反射96%入射太陽輻射，同時具有97%中紅外線發射率，可將人體熱能以紅外線方式向外散走。與一般會吸收部分太陽熱力並傳至人體的衣料相比，可在毋須風扇、冷卻器或外部供電下提供被動降溫效果。
另一項特點是「邊郁邊發電」。當人體活動、皮膚與布料反覆接觸及摩擦時，材料會產生微量摩擦電。研究錄得峰值功率密度約47 mW/m²，並在超過30,000次操作循環後仍能維持穩定電力輸出。
這些電力雖遠不足以為手機充電，但可作為動作感應訊號，辨別穿戴者是否活動及活動程度，亦有潛力為小型穿戴裝置供電。研究人員更示範將布料配合導電紡織層使用：穿戴者靜止時由材料被動散熱；偵測到動作後，產生的摩擦電訊號可觸發另一套系統。
研究團隊強調，氧化鋯布料本身並非直接產生熱力；實驗中的加熱功能來自另一導電層及其電子設備。換言之，智能布料主要負責感應及發出控制訊號。研究人員指出，類似設計亦可應用於其他場景，例如把布料縫入睡衣，在偵測到特定程度的身體活動時觸發警報。相關研究已刊登於科學期刊《Advanced Science》。
圖片：University of Illinois, Urbana-Champaign
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