史上最热的夏天即将过去，科学家们带来一个好消息——或许在不久的未来，我们可以不再依赖冷气机，穿著“塑胶”衣物便能享受一个凉爽的夏天。
美国斯坦福大学的科学家日前在科学杂志《自然》（Nature）上发表研究报告，发现用具有多孔结构的纳米聚乙烯（nanoporous polyethylene，简称 nanoPE）基底纤维来制造衣物，其透气程度不仅与传统纺织物相当，还具备降温功能，穿着时能使人体温度降低4摄氏度。
在实验中，研究人员在模拟皮肤发热的装置上覆盖 nanoPE 材料，发现表面温度仅上升0.8摄氏度；然而在相同条件下，覆盖棉布时，装置的温度上升3.5摄氏度，而另一种由高密度聚乙烯纤维制成的无纺面料则使温度增加2.9摄氏度。
此外，研究人员还对比了 nanoPE 材料和普通聚乙烯材料的散热能力。研究发现，普通的聚乙烯材料只能反射环境中20%的可见光，nanoPE 却能反射99%的可见光，同时让人体产生的热辐射通过。
在夏天，人体通过两种关键形式散发热量——排汗和辐射红外线。这款具有降温功能的新型智能纤维，具备使人体辐射的红外线通过的特性，能够促进人体散热。
而棉布之类的普通纺织品，虽然可以通过纺织材料上的“网眼”达到对流散热的效果，却会拦截人体向外散发出的红外线热辐射，故而不利于人体散热。
这份报告的首席研究作者、斯坦福大学材料科学和工程专家 Yi Cui 指出，在未处于运动状态时，人体大约50%的热能通过辐射红外线散发。目前在市面上，没有任何纤维能够使红外线辐射完全通过。
我们希望实现的最大目标之一是，可以减少使用冷气机，解决建筑物内消耗的能量，进而减少二氧化碳排放对气候造成的影响。我们也希望制造出让人们在炎热的天气或运动的时候，能够穿得舒适的衣服。
从人体自身调节温度而非通过外部能量进行冷却，是研究人员的终极目标。“我们会使用冷气机是为了使身体有更舒适的感受，那么为什么不通过调解自身温度来实现呢？”Cui表示。
nanoPE 由聚乙烯改造而成。聚乙烯在日常生活应用中并不少见，例如用于制造保鲜膜、防止电池短路的部件等等。
然而，由于可见光可以透过聚乙烯，如果直接使用聚乙烯制成衣物，或许满街都会出现“国王的新衣”。因此科学家制造了具有多孔结构的 nanoPE，使其保有透过红外光的能力，又不致于变成透视装。在 nanoPE 中，分布著直径50纳米至1000纳米不等的孔隙，该孔隙的直径范围覆盖了可见光波长的范围（400微米至700微米），因此会让可见光发生散射，使得材料变得不透明。同时，由于人体自身产生的红外热辐射波长为7微米至14微米，nanoPE 便可以让热辐射通过。
然而要用 nanoPE 制造衣物，还需要一些加工过程。首先，需要添加化学物质聚多巴胺（polydopamine）涂层进行亲水性处理，让水分子可以轻松通过nanoPE，使得汗液能够更快蒸发。其次，需要在聚乙烯材料上“打洞”，加强这款新型纤维透气性能。最后，为了使材料更加耐用，将在两层纳米聚乙烯之间嵌入棉网，创造出三层结构。
这项发明不仅意味着人们可以从自身出发摆脱酷暑，更重要的是，人们能在夏天节约因昼夜不停使用冷气机而消耗的能源。麻省理工大学的纳米工程师 Svetlana Boriskina 指出，调节摄氏1度至4度，已经能够节约在建筑物里使用冷气机所消耗能量的45%。倘若这项发明得以实现，便能极大地减少二氧化碳的排放量。
研究人员下一步需要考虑的，或许是如何节约生产“塑胶衣服”的成本，并增加材料的舒适度，从而吸引消费者青睐，也让消费者不会认为“裹着保鲜纸”不舒适自在。据研究人员透露，未来这款新材料不仅可以用来加工衣物，还可用于制造野外帐篷、大型建筑、汽车轮胎等。