空调马甲降温背心，冰马甲、自带"空调"防护服……这些"消暑神器"有何奥秘?丨新科普功能

“穿上冰袋背心，凉爽又舒服！”这几天上海天气炎热，气温超过40摄氏度。进行户外核酸采集的“大白”们还穿着各种新型防护服，比如——冰背心、内置“空调”防护服、半导体冷板降温服等……这些新型“降温” “秘密是什么？人工制品”？解放日报、上观报记者对上海工业大学能源与动力工程学院制冷与低温研究所王家云教授进行了专访。

冰背心

冰背心具有降温作用，但不同材质的降温效果不同。

王家云先生介绍，典型的冰背心的降温原理其实就是在你的口袋里放一个冰袋，然后用那个冰袋给你降温。不过，这款冰背心的降温效果通常为2-3小时。

有些冰背心是由凝胶制成的。凝胶是一种含有大量水的胶体固体，内部有许多亲水基团，能吸收比凝胶本身多数百至数千倍的水。由于水具有较高的比热，因此凝胶是极好的冷绝缘体。与液态水相比，凝胶是固态的，可以加工成任何形状。采用固体水保冷，结冰后仍可保冷2040分钟。

身穿蓝色“冰背心”的核酸采样人员进行采样。 （摄影：李雷）

冰背心穿在身上是凉爽的，与人体热交换时会散发出冷气。王佳云补充说，这款“凝胶”冰背心很重，而且透气性不够。

行走的“空调”——空气压缩制冷防护服

可以看到，有的“大白”防护服已经充气，鼓鼓的。如果仔细观察，可以看到防护服的背面有一个管道开口，通过空调管道与背上的一台白色“空调”相连，正在送出冷风。进入里面。衣服通过管道“充气”并“立起来”。空调有大型和小型之分。最常见的是28 厘米x 28 厘米。它的两侧各有一个排气扇，右侧有两个小圆形按钮。风速可由医护人员手动调节。方便且用户友好。

空调防护服。 （来源：新华社）

与传统防护服相比，这种防护服轻便清爽，体温26~29。空调背在背上并不重，风吹在身上，感觉凉爽。空调吹出的风很容易驱散汗水，身上的汗水瞬间蒸发，感觉很舒服。里面的衣服不会弄湿并粘在你的身上。

王家云先生介绍，这种“空调”采用的是空气压缩制冷技术，其原理是当气体或其他物质本身受到压缩时，变成高温，将压缩状态释放出来。热量被释放，体积恢复到原来的大小。在压缩之前，这个过程变成吸热反应，可以降低周围的温度。空气压缩式防护服是利用空气压缩机吸入并压缩周围的空气，在需要冷却时释放压缩状态，并随着压缩空气的膨胀而冷却并吸收热量，提供冷却效果。

探索空调防护服的秘密。 （来源：新华社）

半导体制冷部件冷却衣服

此类防护服中添加了半导体制冷芯片。半导体制冷芯片是典型的热电制冷技术。王家云先生介绍，半导体制冷是利用特殊半导体材料制成的P-N结形成热电偶对，采用直流电制冷的一种新型制冷方式。热电薄膜的厚度约为2-3mm。两端以功耗的形式存在温差，最大温差可达60。只要热端的热量及时散去，冷端就可以保持较低的温度。

事实上，半导体制冷芯片所采用的原理就是珀耳帖效应。珀耳帖效应是指当电流流过由不同导体组成的回路时，会产生不可逆的焦耳热，并且根据电流的方向在不同导体的连接处吸收和耗散热量。半导体制冷芯片是传热工具。当电流流过由N型和P型半导体材料制成的热电偶对时，两端之间发生热传递，热量从一端传递到另一端，产生温差，从而使物品变得冷热。

半导体冷冻芯片。

半导体制冷技术是20世纪50年代发展起来的最先进的制冷和半导体技术，与压缩式制冷、吸收式制冷并称为世界三大制冷方式之一。具有精度高、寿命长、体积小、无污染、可制冷、可加热等优点。半导体制冷芯片的优点是高度方便、轻便，但缺点是功耗较大。

栏目编辑：徐瑞哲标题图片来源：新华社资料图图片编辑：向建英

来源：作者：李雷