长江日报记者周劼
日前，华中科技大学陶光明教授团队发明的“超构织物”相关成果在《科学》杂志最新一期发表，该研究成果以“火箭”的速度被全球科学家同行所认同。
该织物通俗的叫法为“防晒服”，其更准确的科学名称为“零能耗光学超材料制冷织物”（简称“超构织物”）。用这种织物做成的防晒服，不仅可以实现防晒而且还可以无源降温。
根据我们的日常经验，防晒服通常是在织物表面涂覆一层致密的具有阻挡紫外线功能的涂料来实现良好的防晒效果，但致密的防晒涂层会使人体产生闷热感，影响穿着舒适性。“防晒”与“制冷”，这两个相悖的性能如何在防晒服上兼得，是科学的难题。
阳光在织物内被不断折射，最终反射出去。
陶光明团队的发明从生活中不可思议的地方入手，将防晒和制冷两个看似不可调和的矛盾集中于一体。近日，记者在陶光明教授的办公室里见到了这种“超构织物”，看起来，它与普通的织物没有什么区别，手感类似土布，颜色漂亮，花纹细腻。陶教授笑眯眯地说，你说它是布，它就是布，因为它就是用普通的织机编织而成；你说它不是布，它也不是布，它可以是织物或者涂料或者薄膜等等各种材料。
当记者看到织物边缘露出的白色细丝时，陶教授说，“对，这就是超构材料的关键与核心所在。”
这一根根的细丝里包含着由纳米材料排布形成的随机光学结构，这样的结构既能反射阳光，又能在人体热辐射波段保持近乎完美的发射率。陶光明教授用了一个通俗的比喻：穿在身上就像背着一面镜子，又外挂一台空调。
镜子，不是说衣服像镜面一样直接反射阳光，而是通过纳米材料的特定排布，如同一个纳米迷宫，阳光照射进来，不断折射、拐弯，最后反射出去。
空调，不是说衣服里有一个制冷设备，而是利用宇宙背景的绝对低温冷源，保持与它的热交换通道的畅通——这么说有些玄，陶光明教授举了一个生活中常见的例子，夏夜在室外乘凉，看着银河，数着星星，为什么感觉最凉快？因为万里无云，大气的透明窗口（8-13微米）使得人体的热辐射和宇宙的绝对低温背景之间进行的热量交换，就像在一个天然大空调里。
用科学术语说，“超构织物”能够通过分级形态设计，精准调谐对太阳光波段和中红外波段的光学响应。既保持8-13微米波段的高发射率，最大化热辐射；又对0.3-2.5微米的太阳辐射实现高效阻挡，实现在无能源输入条件下，对覆盖目标物全天持续进行降温，且绿色环保、柔软亲肤、舒适透气。
再用科学思路说，“超构织物”是用物理光学和材料科学的协同创新来实现被动式降温，替代传统的主动降温方式，意味着它是环境友好的、可持续发展的，符合国家“碳达峰、碳中和”的绿色理念。
太阳的暴晒是这种“反”太阳能织物最好的检验标准，拿到正午阳光下晒晒，怎么防晒、怎么制冷一目了然。在论文里，陶光明团队公布了超构织物的一项效能测试，测试组特地做了一件一半是普通纯棉面料一半是超构面料的T恤，让一位测试者穿着它在2020年12月份的云南西双版纳正午的大太阳底下晒晒，将近29分钟后的温度测试表明，超构面料遮挡的人体部分相较于普通纯棉面料可低3摄氏度。记者好奇地问，为什么测试29分钟，而不是1个小时？陶光明教授自信地说，因为测试者受不了烈日炙烤而主动要求终止实验，否则，越往后超构面料的制冷优势会越大。
