如果你可以穿著個人化氣候控制的服裝，從而減少對暖氣、空調的需求，以及隨之而來的能源成本那將會如何？美國加州大學聖地牙哥分校的科學家提出了這個假設，他們表示已經開發出一種原型，可以使「智慧衣」成真。

柔軟而有彈性的穿戴式貼片由鉍和碲化物形成的熱電合金製成，藉由微小的銅電極連接產生電力形成溫差。他們分層在由Ecoflex製成的合成橡膠之間，其含有具高導熱的淡化鋁粉末，使貼片透過電流將熱量從一層傳遞到另一層。

靈活性的貼片由奈米工程學教授Sheng Xu及其團隊開發，擁有自己的供電電池組，無論在家中、上班途中、辦公室或是與朋友在外，都可以嵌入衣服中以保持恆溫。

研究小組設計了一個固定貼片的網狀臂做為測試原型。它在兩分鐘內將男性受試者的皮膚冷卻到華氏89.6度並保持在此水平內，因為溫度的控制範圍在華氏71.6至96.8度之間。

「如果配戴這種裝置可以讓你在更廣的溫度範圍內感到舒適，那麼你的夏天就不需要冷氣，也不需要在冬天將暖氣調高，」Renkun Chen說道，他的材料研究於5月17日發表於Science Advances雜誌上。

「為了達到冷卻，我們將當前的泵熱量從皮膚側轉至外層，」他解釋道，「為了加熱，我們只是相電流反轉至另一方向的熱泵。」

舉個例子，Chen說，如果建築恆溫器在夏季設定得更高，那麼冷卻的成本可降低多達70%。

主要作者Sahngki Hong與Chen完成博士研究，他表示設計概念是透過多個貼片製作出比任何市面上現有的調節溫度產品都更實用的服裝。

每個方形貼片邊長5釐米，使用高達0.2瓦的能量。研究人員認為需要144個貼片來製作冷卻背心，一天總共需要26瓦才能保持涼爽。在極端高溫下數量會提高至80瓦，大致等同於筆記型電腦的使用量，但這仍遠低於標準建築空調系統使用。

聖地牙哥的研究團隊，包含電池和可穿戴設備專家以及奈米工程師希望在近幾年內將這項技術推向市場。在氣溫上升的世界裡，氣候變遷已經受公眾健康與經濟在未來工作推動的關注，智慧衣或許是一個具有許多用例的突破性發展。

「我們已經解決了根本問題，現在我們正在解決重大的工程問題：電子、硬體和開發行動app來控制溫度」Chen說。

資料來源：https://www.sustainability-times.com/green-consumerism/smart-clothing-may-reduce-energy-needs-for-heating-cooling/

圖片來源：shutterstock