#話都給我講就好系列-140-20200107
超好康！不用能源的「#穿戴式冷氣」來了！
不過別擔心，它沒有 #違反熱力學第二定律，它無法讓你像在夏天的室內開冷氣狂吹那麼爽，而是在大太陽底下不會被曬到熱昏頭，讓你的體表接觸到的溫度可以比真正的室溫低個攝氏七度左右。
這是美國密蘇里大學生醫與化學工程系的Zheng Yan教授團隊所開發出來的「多尺度孔隙彈性基材」（multiscale porous elastomer substrate），可以拿來當「#人工皮膚」用。其實原理非常簡單：這種材料對可見光具有高反射率低穿透率，對紅外線則是高穿透率低反射率。大家小學就學過，熱的傳播方式是「傳導、對流、輻射」，大家在太陽下被熱得半死，主要是太陽透過「輻射」的方式，把能量送到地球上的你身上，而你的散熱方式，可以是水分的蒸發加上空氣的對流把熱帶走，或是以散發紅外線把能量帶走。為什麼太陽是可見光，人體是紅外線？歡迎來學 #量子物理 第一章的「#黑體輻射」XD
所以只要對可見光高反射率，就可以把太陽光的輻射能彈回去，對紅外線高穿透率，不會妨礙人體用紅外線散熱，就大功告成啦！除此之外，這種材料還防水透氣，所以也不會阻礙水蒸氣散熱的這個機制，當然就能在日頭赤炎炎底下，還能感到乾爽舒適囉！七度之差其實很厲害，當氣溫30度時，體感溫度是很舒適的23度。
更有甚者，它叫做是「基材」，表示可以在上面放各種感測器，像是環境監測、動作捕捉、健康監測，也可以做通訊傳輸…目前這些元件還是有線版本，但是要改成無線版並不困難，預定只要一兩年的開發時間。這種材料未來用途會很廣泛，不管是「#智慧衣著」或是「#智慧皮膚」，這一類的產品終將會深入我們的生活；而在此之前，可能會成為士兵的標準裝備，穿著這種軍裝的阿兵哥比起傳統裝備，可能可以像 #葉問 一樣 #一個打十個。
這個研究發表於2019年12月23日的美國國家科學院院刊（PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA）。
密蘇里大學新聞稿：https://news.missouri.edu/2020/wearable-ac/
PNAS論文：https://www.pnas.org/content/early/2019/12/17/1917762116
#超中二物理系主任雜記
#等我征服世界就把熱力學列為全人類必修
#生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
#話都給我講就好其之140
圖一：說到超感度人工皮膚的好處，看攻殼機動隊漫畫版最清楚！（好孩子不要問，來源：士郎正宗／講談社）
圖二：(a) 材料特性示意圖，對陽光高反射，對紅外線高穿透，防水、透氣、柔軟、可循環 (b) 材料外觀，看起來一點也不起眼 (c) 掃描式電子顯微鏡（SEM）影像，可以看出其大小不一的孔隙構造 (d) 孔隙分佈，從0.2~7微米的大小都有 (e) 藍色實線為材料在不同波長下的反射率，橘黃色為太陽光譜區，在這個區段反射率接近1，天空色區域為人體輻射光譜，在這個區域反射率在0.2以下 (f) 溫度實測，有貼皮的部分（藍色）溫度明顯比其他區域低，大約相差七度 （來源：PNAS）
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