理大学者开创智慧可持续个人降温新方案 应对全球极端高温天气

全球暖化日益威胁人类健康和工作效率。目前，全球约36亿人居住在极易受到气候变化影响的区域。在2000年至2019年间，全球每年逾48万人死於与高温相关的疾病。极端高温增加压力荷尔蒙丶影响睡眠质素丶削弱注意力丶降低生产力，以及加剧情绪恶化。为应对日益严重的热浪，香港理工大学（理大）学者突破传统服装设计限制，研发新一代可持续的个人降温解决方案。

理大利民先进纺织科技青年学者丶时装及纺织学院副教授丶未来服装纺织科技研究中心副主任兼理大兴国技术创新研究院副院长寿大华教授最近在《科学》（Science）期刊发表论文，提出利用先进纺织与智慧可穿戴技术，实现可持续个人降温的新方法。

智能科技，尤其是智慧可穿戴技术与人工智能，正成为实现可持续个人降温的关键推动力。寿大华教授表示∶「根据世界气象组织预测，2025至2029年间出现史上最热年份的机率高达80%。在此背景下，个人降温科技对人类福祉丶健康和生产力的重要性与日俱增。我们正在研发一系列智慧型『超级英雄式』服装，该服装具备自我调温与实时健康监测功能，能有效应对极端高温天气带来的挑战。」

该篇论文提出的观点极具前瞻性，系统地聚焦有效整合辐射丶传导丶对流及蒸发四种降温机理，提出在动态现实场景中，实现人体热湿平衡自我调节的具体策略。论文同时提出并构建了一个由人工智能驱动的闭环框架，连接感知丶预测及执行，实现个性化及节能的降温效果，并强调设计具备可规模化和可回收性，以促进公共健康丶工作场所安全及效率。

可持续的个人降温由被动型织物，逐步迈向智能系统。具有光谱选择性的纺织品能高效释放人体红外热量，同时阻隔外部太阳和地表热量的侵入。透过在纤维和纱线中复合不同导热填料，来实现可调热阻。湿度响应纤维则有助强化对流和蒸发散热效果。轻量化可穿戴设备，例如∶可变辐射率器件丶电致冷与热电模组，当结合柔性光伏及随身储能，可实现主动可控的降温。这些新技术采用「模式选择性」降温策略，并融入以人为本的设计理念，兼顾舒适丶耐用丶可水洗及轻巧特点，有效延展热舒适范围，减少对空调的依赖。

尽管个人降温技术发展迅速，仍面对许多挑战。人体出汗有助散热，但目前汗液管理效能有限，常导致织物重量和黏腻感增加，降低透湿性及辐射降温效率，尤其在剧烈出汗时更为明显。此外，能够随动态环境和个体生理变化实现即时自我调节热平衡，同时确保舒适和安全，仍是一个极具挑战的问题。

寿大华教授表示∶「未来我们还需要加强纺织丶传热学丶柔性电子与人工智能等跨学科融合，建立具规模和可回收的制造体系，平衡可持续丶可穿戴丶时尚与热管理功能。同时，也需要制定标准化丶使用者为本的评价指标，例如：单位功率降温能力丶生理热感和用户接受度等，以促进公平比较与使用。」

寿大华教授及其团队致力研究多项创新技术以应对极端高温的挑战。其中iActive™智能运动服引入低电压驱动人工汗腺及汗区映射的根状液体输运网路，以液滴形式快速排出汗液，大幅减轻重量与黏腻感，保持皮肤乾爽透气，其排汗速度可高达人体出汗峰值的三倍。

Omni‑Cool‑Dry™是一款兼具透气丶类肤质的全新织物，有效导流汗液，又能提供光谱选择性降温效果。透过反射太阳和地表辐射，同时发射人体红外热量，能让皮肤温度相比普通织物降低约5 °C，即使在阳光下使用者也能保持清凉乾爽。

针对高温作业环境，在热适应软体机器人服装中，内嵌温度回应软致动器，可主动或自发地调节织物厚度及其内部静止空气层，从而克服传统隔热服单一隔热等级的局限。其热阻可在0.23至0.48 K·m²/W范围内调节，即处於120°C的高温环境下，其内表面温度也能比传统隔热服低约10°C。

SweatMD是一款全纺织丶非侵入式可穿戴系统，利用仿生微流体网路定向引导汗液，通过亲肤传感纱线监测葡萄糖丶钾离子等生物标志物，可即时生成分子层级的健康指标（如疲劳与脱水风险），并将数据传送至手机。

总体而言，上述创新技术构建了一个智能生态系统，通过感测器监测生理状态，利用模型预测降温需求，由智能服装提供定向回应。透过整合纺织感测器丶基於纤维的冷却器与随身能量采集器，有望实现可持续的自主降温。

这些研究成果涵盖日常服饰丶运动与防护装备，充分体现将基础研究转化普及，以应对全球挑战。透过理大研究中心及设於内地的技术创新研究院，如理大兴国技术创新研究院和未来服装纺织科技研究中心，更可借助内地市场丰富的应用场景，并与当地龙头产业合作，加速科研成果转化，并推动可规模化部署。

寿大华教授的科研项目分别获得国际知名创新奖项嘉许，包括日内瓦国际发明展评审团嘉许金奖（2025）及金奖（2024），以及TechConnect全球创新奖等。此外，寿教授亦荣获美国纤维学会「杰出成就奖」，该奖项每年仅授予一位全球学者。

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