全球变暖背景下，极端高温事件频发。人体长期暴露于户外高温环境下容易出现各类健康问题，因此户外高温环境下的人体健康监测意义重大。然而，户外高温环境对健康监测系统的性能要求苛刻，长时间的强烈阳光照射下，电子器件将产生过量的热积累，极易引发敏感单元材料失效、器件温漂加剧、单元信号失真等故障，致使检测困难。因此，亟需开发具有高效散热和降温性能的可穿戴电子设备。

近期，电子科技大学和华中科技大学研究团队合作提出了一种兼具柔性、轻薄、热舒适、透气性及精准监测功能的无源降温电子织物（CET），该织物通过无源热管理和力学感知功能的集成设计制造，同步获得了高灵敏压力感知、太阳光高反射、中红外辐射高发射和卓越的降温特性（峰值降温能力达21 ℃），并实现高温暴晒环境下多项生理指标参数的实时连续精准采集，为新一代户外环境健康监测设备的无源热管理提供了一条有效途径。

研究人员利用碳化织物的高导电及高发射特性，构筑多级多层结构同时同步提升力学感知和红外发射能力。器件可通过太阳光高反射、热辐射高发射获得可持续无源降温效果，兼顾实现人体运动状态、多种生理健康数据实时连续准确采集和分析。

该研究建立电子织物仿真理论模型，分析多级多维接触界面传感机理，优化编织结构和密度等参数，提出高灵敏电子织物结构设计方法。设计构筑多级多维接触界面电子织物结构，从而获得高灵敏、宽量程、高耐久性传感功能。

为证明CET的户外降温能力，将三辆模型小车置于阳光下，分别裸露、覆盖棉布和CET，曝光80 min后，覆盖CET的小车模型温度明显低于其他两辆，温差分别高达13和21 ℃。在阳光直射下模拟人工皮肤温度降低进一步证明CET的优异降温能力，在阳光下暴晒5 min后，手臂上CET、棉布、碳化织物和银纳米线织物的温度分别为33.3，33.8，36.7和39.9 ℃，表明CET在高温环境中可提供有效的无源降温效果。

研究人员还对比了室内、阴凉处和阳光直射环境下CET、碳化织物、银纳米线织物实时测量人体脉搏信号的能力，在室内环境中两种对比电子织物的温度明显高于CET，这是由于器件本身的焦耳热导致的。随着工作环境迁移至户外，在阳光直射下，两种织物温度大幅升高至38.4和45.2 ℃，而CET温度保持在34.6 ℃。此外，传统电子织物（不含降温功能）在太阳光照射下会产生强烈的温漂效应，改变压力传感器电学参数，脉搏测试信号被淹没在环境温度干扰信号中；相比传统可穿戴电子器件，CET可实现高温暴晒环境下多生理指标参数的实时连续精准采集，并展现出良好的柔性、轻薄及透气性。

相关成果以在“Electronic Textile with Passive Thermal Management for outdoor Health Monitoring”为题发表在Advanced Fiber Materials上。

（来源：Advanced Fiber Materials）