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  在寒冷戶外環境中維持人體熱舒適與生理熱平衡，對于體育運動、休閑活動、醫療保健及特殊職業等至關重要。太陽能驅動的光熱織物因其綠色、持續的能量來源備受關注。然而，傳統光熱材料（如碳基材料、金屬氧化物等）在可見光區具有寬吸收特性，導致織物呈現黑色或深色，制約了紡織品的色彩美學，限制了其審美吸引力與市場應用。

  2026年3月22日，深圳大學、香港理工大學及浙江理工大學的研究團隊在《Advanced Materials》上發表了題為“Chromatic-Invariant Photothermal Fabrics Enabled by Narrow-Bandgap Organic Semiconductors for Wearable Solar Energy Harvesting”的研究論文。該研究創新性地將窄帶隙有機半導體染料集成到織物上，利用其獨特的近紅外吸收與可見光反射特性，成功研發出一種“無色擾”的光功能創新型織物。

  該研究利用窄帶隙有機半導體IEICO-4F染料，通過簡單的溶液浸涂法，在低的負載量下，即可實現顯著的光熱升溫效果。在1000 W/m²的模擬太陽光照射下，僅需5分鐘，該織物便能實現4°C至8°C的溫升。更重要的是，IEICO-4F在近紅外區域具有強吸收，能高效地將輻射能轉化為熱能，同時因在可見光區域的高反射率而完美保留了織物的原始視覺顏色。并且該染料處理后的織物的纖維的原始形貌和孔隙結構、透氣性、透濕性、拉伸強度以及接觸角等關鍵性能指標與原始棉織物相比均無明顯變化。

  此外，該功能織物還展現出優異的光誘導抗菌性能。電子自旋共振光譜測試證實，在光照下，IEICO-4F棉織物能有效產生超氧自由基和羥基自由基。抗菌實驗結果顯示，在模擬太陽光照射下，該織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制率分別高達95.3%和81.7%。即使在較低光照強度（300 W/m²）下，該織物依然能保持超過90%的金黃色葡萄球菌抑制率，展示了其在弱光環境下的實用潛力,為戶外活動提供了良好的衛生保障。

圖1 “無色擾”的光功能織物示意圖

圖2 a, IEIC-4F和IEICO-4F粉末在808 nm激光照射下的光熱轉換行為；b, 通過熱像儀拍攝IEICO-4F粉末在808 nm激光照射下的紅外熱像圖，激光在30秒時關閉；c, IEIC-4F和IEICO-4F織物的反射光譜及太陽光譜圖。d, 光熱材料的工作原理圖。e, 通過熱電偶測量空白組、IEIC-4F和IEICO-4F織物（4×4 cm）在一個太陽光照下的光熱溫度。f, 通過熱電偶測量IEICO-4F織物在一個太陽光照下的光熱循環曲線。g, 通過熱電偶測量不同光照強度下照射時間與織物溫度的關系曲線。

圖3 a, 不同顏色織物在標準太陽光照射下的情況，圖像由熱像儀拍攝，溫度值由熱電偶記錄；b, 棉織物上的水接觸角圖像；c, 空白棉織物和IEICO-4F@棉織物在20000倍和5000倍放大倍數下的掃描電鏡圖像；d, IEICO-4F@棉織物在洗滌劑中攪拌的照片。e, 攪拌前后洗滌劑的吸收光譜。f, 空白棉織物與IEICO-4F@棉織物的拉伸曲線。

圖4 a, IEICO-4F@棉織物在黑暗條件下和光照20分鐘后，超氧自由基的電子順磁共振波譜；b, 羥基自由基的電子順磁共振波譜；c, 金黃色葡萄球菌和d, 大腸桿菌懸液通過涂布法在平板上于37°C培養后的菌落形成單位代表性圖像；e, 金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率；f, 同一IEICO-4F@棉織物對金黃色葡萄球菌和g, 大腸桿菌的循環抗菌性能。

圖5 a, 在實際太陽輻射下的熱成像圖（天氣晴，東風2級，濕度53%，氣溫25℃，香港），圖像由熱像儀拍攝，溫度值由熱電偶記錄；b, IEICO-4F@棉織物在人體皮膚表面照射五分鐘后的溫度值。c, 全球太陽能資源分布圖。根據CC-BY知識共享署名4.0國際許可協議（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0）改編。標注點代表五個測試地點：斯德哥爾摩（瑞典）、丹佛（美國）、莫斯科（俄羅斯）、北京（中國）、卡爾加里（加拿大），插圖展示了這五個測試地點的地形信息和氣象信息。d, 斯德哥爾摩、丹佛和莫斯科的詳細太陽輻照度與環境溫度數據。e, 在斯德哥爾摩、丹佛和莫斯科的日光照射下，覆蓋空白棉織物、IEIC-4F@棉織物和IEICO-4F@棉織物的模擬皮膚在5小時內的溫度變化。

  該研究得到國家自然科學基金，香港理工大學RI-IWEAR課題，廣東省自然科學基金等的資助。

  原文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202519334