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红外（IR）透明辐射冷却纺织品在实现个人热舒适和降低能源消耗方面显示出巨大的希望。然而，除少数合成纤维材料被提出作为红外透明纺织品外，传统的纺织材料尚未实现红外透明，阻碍了大规模的实际应用。基于此， 南京大学朱斌副教授和朱嘉教授等人 以常见的纺织材料尼龙6（PA6）为基础，设计了一种基于高拉伸和快速溶剂蒸发工艺的IR透明PA6纺织品（IRT-PA6）。作者发现，这一过程促使分子链有序排列，导致链的构象和晶体结构发生变化，并且在IR波长范围内以比原PA6链更低的振动强度排列，从根本上减少了PA6的IR吸收。

在实验中，作者选择了无针大规模静电纺丝工艺，因为它具有超高的静电拉伸效应，快速的溶剂蒸发有助于γ-相的形成，显示出更高效的大规模生产的优势。此外，作者还通过将纤维的尺寸调整到纳米级来最大限度地减少反射效应。因此，在IR范围内获得接近80%的总透过率，对比直接挥发纺丝溶液制备的原始PA6材料（滴铸膜）有了明显的提高。在模拟皮肤冷却测试中，作者观察到与商用PA6纺织品和棉花相比，平均温度分别降低了2.5 °C和3.3 °C。此外，当纺织品覆盖人体时，人体可以比覆盖商业棉花低2.1 °C，相当于节省了大约20%的室内能源，为可持续发展提供了另一种冷却选择。

图1. IR透明设计的PA6基纺织品

相关工作以《An infrared-transparent textile with high drawing processed Nylon 6 nanofibers》为题发表在2025年2月27日的《Nature Communications》上。

朱嘉 ，南京大学能源与资源学院院长，教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，英国皇家化学会会士、美国光学学会会士，教育部科学技术委员会委员，江苏省政协委员，社中央青年工作委员会委员、江苏省委青年工作委员会副主任、南京大学委员会副主委。

2010年获美国斯坦福大学工学博士学位，师从崔屹。2013年9月回到南京大学组建纳米能源研究小组，2016年入选美国《麻省理工学院技术评论》第十六届全球35岁以下创新者榜单。主要从事面向基于光热调控的新能源领域的纳米材料与器件的研究，聚焦与纳米尺度的电学、光学、热学基本原理的探究及新型能原材料的研发。

朱斌 ，南京大学副教授、博士生导师，国家“万人计划”青年拔尖人才、中国十大新锐科技人物（2021），专注于光热调控、热管理、锂电池储能等新能源材料方面研究。在Nature Nanotechnology、Nature Sustainability、Science Advances、PNAS、Advanced Materials等杂志上发表研究论文。同时担任激光与光电子学进展杂志客座编辑，并长期担任Nature、Nature Sustainability等期刊审稿人。

作者使用配备偏振器的微型傅里叶变换红外（FTIR）仪器，评估电纺纳米纤维中的取向。当偏振片角度从0°到90°变化时，C=O（1647 cm ^-1 ）和N-H键（1539 cm ^-1 ）的振动信号呈现不同的变化趋势。当取向度越高时，特征峰的信号强度对偏光角越敏感。观察到曲线之间的信号差异很小，表明低分子链排列。此外，对于在制备过程中没有经过拉伸过程的滴铸样品，极化FTIR光谱之间的差异很小，样品没有取向。

图2. IRT-PA6纺织品的结构和表征

作者使用了一个恒定加热功率输入的装置，以模拟人体皮肤。与商用PA6纺织品和棉花的温度相比，IRT-PA6纺织品的平均温度分别降低了2.5 °C和3.3 °C。高IR透过率的纺织品在第一次接触模拟皮肤时，由于热辐射可以直接穿过，在IR相机图像中呈现暖色。商用PA6纺织品和棉花吸收红外辐射，在初始状态下检测到来自皮肤的低热流密度，并且在热图像中可以观察到较冷的颜色。当纺织品与模拟皮肤之间达到稳态后，IRT-PA6纺织品显示出最浅的颜色，表示最低的局部温度。此外，IRT-PA6纺织品覆盖区域的温度比覆盖棉花的区域低2.6 °C。当模拟皮肤温度保持在33.5 ℃时，IRT-PA6纺织品比棉具有更高的散热能力，突出了其相对于吸收IR纺织品的优势。

图3. IRT-PA6纺织品的冷却性能

作者制作了一件由商品棉和IRT-PA6纺织品组成的背心，并将其覆盖在人体上，同时监测其热性能。从初始状态到稳态，由于IRT-PA6纺织品的高透光率，背心的右侧更有利于人体皮肤散热。对比两种纺织品下的皮肤温度，逐渐呈现出2.1°C的显著温差。IRT-PA6纺织品中形成了无数的纳米孔和微孔，支持水蒸气的渗透，使纺织品具有理想的水蒸气透射性能。

此外，由于PA6的部分结晶增加了应力负荷，IRT-PA6纺织品的伸长率更高，抗拉强度（7.04 MPa）与商品棉（7.48 MPa）相似。值得注意的是，将IRT-PA6夹在两层尼龙网之间并用粘合剂粘合，进一步提高IRT-PA6的耐久性，而不会显著影响其红外透射率。同时，IRT-PA6纺织品还可以制成用于面部热管理的红外透明口罩，在实际冷却应用中显示出巨大的潜力。

图4. IRT-PA6纺织品的耐磨性和冷却节能

An infrared-transparent textile with high drawing processed Nylon 6 nanofibers. Nature Communications , 2025 , https://doi.org/10.1038/s41467-025-57366-9.

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