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　　为了舒适和安全，人体必须保持在一定的温度范围内。然而，在苛刻的应用场景中，如昼夜循环、寒冷的极地和太空旅行，体温调节服装面临挑战。因此，能够像宇航服一样将人体保持在舒适的温度范围（皮肤温度）内的可穿戴体温调节服，一直是智能服装系统追求已久但具有挑战性的目标。

　　南开大学Yongsheng Chen，Rujun Ma和Yongsheng Liu团队开发了一种柔性、可持续的个人体温调节服装系统。该系统将柔性有机光伏模块（OPV）与能够加热或冷却的柔性双向电热（EC）设备相结合。柔性OPV-EC体温调节服（OETC）可以以快速的体温调节速率将人体的热舒适区从22°C-28°C扩展到12.5°-37.6°C。EC装置的低能耗和高效率允许在12小时的阳光能量输入下进行24小时的可控和双模温度调节。该自供电可穿戴式体温调节平台结构简单，设计紧凑，效率高，以阳光为唯一能源，自适应性强。

　　图1：根据需要，在炎热（阳光下）和寒冷（黑暗）环境之间的循环中，佩戴我们灵活的OETC以实现个人热舒适的工作模式。

　　图2：柔性OETC系统的性能。（A） 由一个OPV模块和两个EC单元组装的OETC系统的照片。（B） OETC系统分别在制冷/制热模式下的工作机制。当从热舒适环境移动到热/冷环境时，控制单元可以容易地切换冷却/制热模式。RES，用于控制静电致动的继电器。（C） 在0.75Hz的冷却/加热模式下，OETC系统在不同照明强度（70和100mW/cm2）下的温度跨度。（D） 由OPV模块和电源驱动的EC温度调节装置在不同电场下的ΔT比较。（E） 在100mW/cm2的照明强度下，由相同的OPV模块驱动的具有相同尺寸（有效面积为8cm2）的EC和TE温度调节装置的温度跨度的比较。（F） 在100mW/cm2的光照强度下，由一个OPV模块（25.2cm2的有源面积）同时驱动的两个EC并联阵列器件（16cm2的有源区域）的温度跨度。

　　图3：OETC的可穿戴温度调节性能。（A） 柔性OETC在不同曲率下的性能。（B） 温度调节装置的示意图由皮肤、测量皮肤温度的热电偶和覆盖皮肤的OETC组成。（C） OETC冷却模式下人手的温度调节。插图是OETC冷却模式下人手的红外热像图。（D） OETC在不同环境温度下不同阳光强度（75、90、100mW/cm2）下对人类手部皮肤的热调节。皮肤的初始温度为34.0°C。当将皮肤移动到37.6°C和12.5°C的不同环境温度中时，皮肤可分别达到38.3°C和29.2°C。通过在标准AM 1.5G（100mW/cm2）下使用高环境温度下的OETC冷却模式和低温下的升温模式，人类皮肤温度可以保持在32.0°至36.0°C（皮肤温度）的热舒适温度范围内，即使环境温度在12.5°到37.6°C之间变化。当光照强度低于100 mW/cm2（75或90 mW/cm2）时，我们的OETC系统仍然具有双向温度调节性能。（E） OETC双工作模式下的裸露人体皮肤和人体皮肤的热舒适区。（F） OETC的净功率、热舒适区扩展、皮肤冷却能力、双向温度调节和自适应性与文献中报道的相关代表性工作的比较。

　　图4：OETC与棉质服装相比的体温调节性能以及个人太空旅行的前景。（A） 裸人工皮肤、穿着棉服的皮肤和穿着OETC的皮肤分别在26°C环境温度下100 mW/cm2的阳光下和0°C环境气温下的黑暗中的温度变化。人造皮肤的初始温度为34°C，温度通过热电偶测量。（B） OETC佩戴在人体上的照片，用于个人太空旅行。

　　作者制造的一个自我维持的温度调节服装系统可用于人体所需的快速制冷/制热双模温度调节，可确保人体在各种复杂和不稳定环境中的安全和舒适。结合其结构简单紧凑、效率高、自适应性强等突出特点，可以在高端温度调节领域展示出潜在的应用，甚至可以在极地和个人太空行走等恶劣环境中延长人类的生存能力。乐虎乐虎