著用可能織物：高溫作業者が涼しさをもたらす

夏が近づくと、都市の隅々が巨大なストーブの中に身を置いているようになり、高溫で焼かれ、暑さがますます深刻になり、人々の生活に大きな挑戦をもたらした。

このような暑い季節には、扇風機やエアコンで高溫の天気を防ぐ人もいれば、蒸し暑い都市から脫出し、郊外に涼しさを探しに行く人もいる。では、なぜ郊外は都市よりも涼しいのでしょうか。

都市と郊外の溫度差といえば、「ヒートアイランド効果」について話さなければならない。

ヒートアイランド効果とは、気象図上に離島のような高溫域を形成する地域の気溫が周囲の地域より高い現象のことで、「ヒートアイランド」と呼ばれています。ヒートアイランド効果は通常、都市に現れるため、都市ヒートアイランド効果とも呼ばれる

2024年6月14日科學者は19日、「サイエンス」（Science）誌に新型放射冷卻織物に関する記事を発表し、高溫下での人々の體の快適さを高め、都市部のヒートアイランド効果が人體に與える影響を低減することが期待されている。

この放射冷卻織物は、どのようにして溫度を下げることができますか

研究者が調製した中赤外スペクトル選択的層狀織物（SSHF）は3層からなり、それぞれポリメチルペンテン（PMP）ナノ?ミクロン混合繊維層、銀ナノワイヤ（AgNWs）層と羊毛織物層である。

そのうち、表面のポリメチルペンテン（PMP）ナノ?ミクロン混合繊維層は広い寸法分布と特有の化學結合を有し、大気透過窓（ATW）スペクトル範囲內の高い吸収率を実現することができる。大気透過窓（ATM）とは、太陽から放射された光が大気圏を通過する際の透過能力が高い波長帯の範囲を指し、この部分の光は地表に直行でき、地表溫度の上昇に大きな役割を果たす。

中間の銀ナノワイヤ層は中赤外領域全體に高反射率を有し、都市インフラの赤外線が人體に伝わるのを効果的に防止し、都市インフラの熱放射線が人體に與える影響を低減することができる。

底部のウール織物は織物と皮膚の間の空気隙間を通じて人體皮膚の熱放射を吸収し、銀ナノワイヤ層を通じてさらに上部のPMPに熱を伝導することができる布を織ることで、人體の表面から大気中に熱が伝わる冷卻効果を実現します。

中赤外スペクトル選択性積層織物の構造と著用可能性能a.織物の構造、b.屋外環境における織物の放射熱交換の概略図、c.異なる材料の中赤外線放射率、d.羊毛織物が人體の熱放射線吸収に與える影響、e-i.ウェアラブル性に関する研究結果（畫像ソース：參考文獻1）

実験の結果、この研究で製造された中赤外スペクトル選択性層狀織物（SSHF）は1010 W/m2のピーク太陽強度下で、溫度を約6.2℃であり、これは織物が効率的に熱を外部に放出し、同時に地面からの熱放射を選択的に遮斷することができるためである。都市環境を模擬した実験では、中赤外スペクトル選択性層狀織物（SSHF）は、晝間と夜間にそれぞれ従來設計の放射冷卻品より低い2.3°Cと0.2°C。

この冷卻織物の多孔質構造はまた良好な通気性を提供し、人體汗の自然拡散を促進し、蒸し暑さが人體に與える不快感を回避することができる。また、この冷卻織物は強い疎水性と強い機械性能を示し、自身の清潔を保証すると同時に高い耐久性を達成することができ、ウェアラブル衣類の要求に合致する。

著用可能な放射冷卻品は都市のヒートアイランド効果に対応するために革新的で効果的な個人的な冷卻方案を提供し、エアコンの使用を減らしてエネルギー消費を下げるだけでなく、熱に関連する健康問題を予防することができる。このハイテク製品の量産が都市住民に快適な體験をもたらし、高溫作業者に清涼感をもたらすことを期待している。