防暑头盔

遮阳伞

吸附式制冷空调 （受访者供图）

水循环液体降温衣

基于空调压缩机制冷原理研发的第二代降温衣。

科学里的衣食住行

虽已过了立秋节气，但暑热往往还未消退，在广州，哪怕到了11月，外出仍需做好防暑降温。广州多个科研机构研发的防暑衣、防暑建材即将亮相十五运会，之后还会在我们的工作生活中充当防暑“神器”。

这些防暑设备内含哪些科技密码？为何能降低我们的体感温度？接下来又有哪些应用场景？本期《科技周刊》，我们来到香港科技大学霍英东研究院和广州大学一探究竟。

材料灵感：撒哈拉银蚁

香港科技大学霍英东研究院是香港科技大学面向内地最重要的创新技术研发和技术成果转化平台，由霍英东基金会捐资兴建，于2007年1月落户南沙。

来到研究院，建筑物能源研究中心经理、高级工程师朱龙潜博士向记者展示了一款新型涂料和使用这种涂料的遮阳伞、建筑材料、隔热衣、头盔等产品。

朱龙潜告诉记者，这款涂料采用微纳米级被动式制冷涂层技术，技术灵感源自仿生学。在炎热的撒哈拉沙漠，生活着一种撒哈拉银蚁，为抗御天敌，撒哈拉银蚁常常利用正午捕食者最少的时间出巢觅食，这也是撒哈拉沙漠一天中最炎热的时间。

科学家研究发现，撒哈拉银蚁身上有一套反射阳光的“银甲”，体表覆盖三角形截面的致密绒毛，可将90%以上的可见光与近红外光反射出去，降低太阳辐射吸热，不仅如此，这些毛发还能把体内热量以6—16μm波长的中红外线辐射出去，使撒哈拉银蚁的体温比环境温度低5—10℃。

经过多年的科研攻关，多个香港高校教授团队成功联合研发出这款新型涂层材料，并在霍英东研究院进行科技成果转化工作。朱龙潜解释：“这种涂料是一种比较特殊的水性漆，它采用绿色零碳制冷技术，将它涂抹在建材、遮阳伞、头盔等物品上后，就可以在表面形成微纳米级的仿生结构。它是类似撒哈拉银蚁绒毛角质层的功能涂层，从而反射绝大部分太阳光，并通过中红外线辐射实现被动式制冷的效果，无须耗电就能实现降温。”

目前，这类新型涂料制成的建材已在我国佛山、香港等地应用，而这种涂料在中东最受欢迎。

将为十五运会志愿者搭“凉棚”

目前，微纳米级被动式制冷涂层技术正应用于广州近百个城市志愿服务站的建设升级工作。给服务站穿上“防晒降温外衣”，可解决站内因阳光暴晒产生的高温、高电耗等难题，为十五运会志愿者搭起一顶顶真正的“凉棚”。

9月起，这些穿上“防晒降温外衣”的城市志愿服务站将逐步交付，预计10月中旬全部交付完成，整个项目的喷涂面积约5000平方米。预计在全运会志愿服务演练及赛时上岗期间，利用被动式降温可以节约38万度电，减少二氧化碳排放近200吨。赛后，大部分城市志愿服务站点将就地转化为社区志愿服务站，继续为广州的志愿者提供一片清凉。

涂与不涂，温差可达30℃：该涂料可反射太阳光并以辐射的形式排放热量，从而使服务站表面温度下降15℃以上，在极端暴晒下，对比未使用该涂料的建筑物，使用这一涂料的建筑物表面温差甚至能达到30℃以上。

1平方米大概花费90元：目前，这一降温涂料相较普通涂料的价格偏贵，涂1平方米面积大概花费90元。但在夏季较长的大湾区，通常两年内就可以通过省电节约成本。

狭小或密闭空间降温效果更明显：涂层的降温效果在狭小或密闭空间更明显，对大型运动场馆来说降温效果不明显。夏天，集装箱式的服务站内部温度通常很高，使用空调制冷会产生很高的电耗，这时，降温涂层的优势就能得到充分发挥。

应用：防暑头盔、隔热衣

除了建筑领域，团队还利用该涂料研制了防暑头盔、遮阳伞、隔热衣等产品。其中，防暑头盔已应用于电网企业，为户外工作的电力维修人员提供“防暑”保障；遮阳伞、遮阳衣等产品则有望在全运会场馆提供给白天在户外工作的志愿者或观赛的群众使用。

“使用我们的防暑头盔和隔热衣，体感温度能降低2℃。此外，隔热衣可以水洗，即使经过150次~200次水洗，隔热效果仍能保障。”朱龙潜说。

智能降温衣户外防高温

无独有偶，在广州大学机械与电气工程学院，记者见到了学院师生研发的两款智能降温衣，它们同样将亮相十五运，在开闭幕式电力应急值守、场馆外围巡检、高温配网运维等关键岗位中投入使用。

谈及智能降温衣，广州大学机械与电气工程学院教授孟晓波介绍，这是学院与广州供电局联合开展产学研协作攻关，共同研发的生产作业降温装备，目前已完成结题验收，获得“广东电网公司职工创新一等奖”。

近年来，随着电网设备数量迅猛增长，一线生产作业人员承担了大量的电力设备巡视维护、检修试验工作。由于大部分作业场所均在户外，工作人员很容易出现中暑，也可能在精神恍惚的状态下误触碰带电设备，引发安全事故。因此，可穿戴式降温装备，不仅可以降低高温环境对人体的伤害，还能进一步保障人身安全。

据介绍，研发团队多次深入广州供电局一线变电站开展调研，对现场作业环境、操作习惯和防护需求进行系统分析，并据此不断优化产品结构与控制策略。从最初的水循环液冷方案，到后续集成微型压缩机制冷与闭环温控系统的二代产品，团队用三年时间实现了从概念设计到整机测试的全过程打通，完成了多轮功能迭代与实地验证。

第一代降温衣——水循环液体降温

第一代降温衣为水循环液体降温衣。在孟晓波指导下，由2023届电气工程硕士研究生林煜、李楷林参与研发，项目已于2023年11月顺利完成验收。

记者看到，这件降温衣是一件藏青色的马甲，内部装有一个水袋和可循环的S形走向水管，同时还有一个温度传感器与水泵连接。装上冰块和水后，马甲整体的重量约1kg，穿起来并不笨重。在户外工作时，只要在马甲前方的口袋里装一个充电宝，就可以启动凉水循环，实现对作业人员体表温度的动态调节。与不穿相比，穿上降温衣能使体感温度降低7—10℃。

该装备具备穿戴便捷、高效降温和持续控温等特点，装备集成可穿戴制冷模块、智能控温系统及人体工学结构设计，在保障舒适性的同时有效缓解高温带来的中暑风险与作业疲劳。其中，温度传感器专门用于监测穿戴者的体表温度，“我们还设计了一套算法，根据空气温度和水温的高低来控制水泵的流速大小，天气越热，水泵的水流越快，带走的热量越多。温度不高时，流速就会降低，让穿戴者不会有剧烈降温带来的不适感。”

第二代降温衣——基于空调制冷原理

在孟晓波的指导下，第二代降温衣基于空调压缩机制冷原理，由2024届电气工程硕士研究生庞志超、黄喆、王建军与广州供电局联合研发，并已于2025年7月通过项目验收。

记者看到，这件降温衣内部由一个小型压缩机、S形循环气道、温度传感器和充电宝组成，整件衣服内部好比一个微型空调房，通过循环气道的冷气带走体内的热量，“这件降温衣整体重约2kg，装上充电宝后可运行3小时左右。相比第一套降温衣，它的优势是可以省去换水的烦恼”。

孟晓波介绍，他们研发的降温衣将被应用于十五运会开闭幕式电力待命现场、场馆外围设备巡检、高温配网作业区等重点岗位，为一线人员提供个体化降温支持，保障各项工作高效有序开展。“目前的用户反馈显示，装备可在短时间内有效降低核心体温，提升长时间作业下的人员稳定性与应变能力。”

未来，团队还将进一步优化产品，使其更高效节能，如利用柔性光伏设备发电，延长降温衣的续航时间等。在成果转化方面，团队正积极与企业合作，争取让相关产品惠及千家万户。

大院大所谈创新

香港科技大学霍英东研究院建筑物能源研究中心：研制吸附式空调让耗电减少70%

除了降温涂料，近年来，香港科技大学霍英东研究院建筑物能源研究中心不断推进新能源制冷技术及高效热管理技术的研究及产业化。团队利用吸附制冷原理，研发出吸附式制冷空调及移动冷藏设备。

吸附式空调与压缩机空调采用不同的技术路线，朱龙潜解释：“大家都知道，普通情况下，水在标准大气压下100℃沸腾，但在高原，气压低，沸点也低。在密闭的不锈钢罐中，我们利用抽真空将钢罐的气压降低至外界气压的1%。这时，水只要5℃就会沸腾，而沸腾就会吸热，实现制冷；之后，我们利用吸附剂吸附内部的水汽，让内部始终维持低压，保持持续制冷；随后，将吸满水的吸附剂移至脱附器中加热，就能脱附水汽，水汽也可以冷凝成水，这就实现了吸附剂及水的循环再生。”

目前，这一吸附式空调产品可广泛适用于有低品位热源并需要空调制冷的场所，相比传统压缩机空调，耗电量减少70%以上。“能够提供55℃到95℃稳定热源的场所，如钢铁厂、陶瓷厂等，利用其产生的工业废热，就可以适配这款空调。”朱龙潜介绍，目前他们已经成立了产业化公司，专门为客户定制这类空调。

基于相同的吸附式制冷原理，团队开发的移动冷藏设备可维持低温2—3天。这是一款针对冷藏运输、户外保鲜等用户设计的非电式移动冷藏设备，可广泛应用于冷链运输过程中的仓储、干线、配送等各项关键的冷藏场景，解决了“最后一公里”控温难题，并为搭建全程冷链提供保障。