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加州大学洛杉矶分校（UCLA）材料科学家团队研发出一款创新冷却设备，利用聚合物薄膜实现持续散热，展现可穿戴技术与便携式应用的巨大潜力。此设备利用电热效应，施加电场暂时改变材料温度，达到冷却效果。

实验室测试显示，原型功能将周围环境温度持续降低摄氏9度（约华氏16度），并在约30秒内将热源温度降低摄氏14度（约华氏25度）。领导研究的Qibing Pei教授表示，长期目标是开发舒适、实惠、可靠且节能的可穿戴冷却配件，特别是为在高温环境下长时间工作者提供帮助。随着气候变迁导致气温上升，应对高温已成关键健康议题，此技术有望成为解决方案的基础。

加州大学洛杉矶分校开发的新型冷却设备。（Source：UCLA Soft Materials Research Laboratory，下同）

创新机制基于电热效应与薄膜堆栈

此冷却设备由六层涂有碳纳米管的聚合物薄膜圆形堆栈组成，整体直径略小于一英寸，厚度为四分之一英寸。该材料具铁电特性，施加电场时会改变形状。当电场打开时，薄膜层会成对互相压缩；关闭时则会分开，挤压其他相邻层。这种交替压缩与分离，如手风琴般不断重复，逐层抽走热量，实现自我再生冷却效果。

研究共同作者Hanxiang Wu博士指出，聚合物薄膜通过电路传输电荷，使此柔性冷却设备比传统空调更有效率。另一位研究共同作者Wenzhong Yan博士表示，此设备结合先进材料和精巧结构，将功能直接嵌入结构中，提供节能冷却，降低复杂性、能源消耗和计算需求。

与传统空调不同，此技术无需蒸汽压缩和产生温室气体的冷媒，仅靠电力运行，并能使用太阳能等再生能源供电，更具可持续发展性。

该设备的聚合物薄膜像手风琴一样膨胀和收缩，将热量从热源中抽走。

可应用在冷却具有柔性组件的电子产品

Qibing Pei教授表示，由于采用柔性薄膜，此电热冷却技术非常适合下一代可穿戴设备，能帮助人们在严苛环境下保持凉爽，并可应用于冷却具有柔性组件的电子产品。

劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的材料科学家Sumanjeet Kaur博士，同时为研究共同作者及专利共同发明人。她强调，高效可穿戴冷却在节能缓和解气候变迁方面的重要性。

此创新技术的成功开发，象征可穿戴冷却技术的重要进展，未来有望广泛应用，为人们带来更舒适、节能的生活体验。

研究成果已刊载于《科学》期刊。

（首图来源：pixabay）