制冷衣：凉爽轻便

如何把空调塞进人们的衣服里？

为了玩迪斯尼的一个项目，拉尔夫·利德特（Ralph Liedert）已经和女儿在加州艳阳下排了一个多小时的队，汗流浃背的他想：如果自己的T恤上装有一个制冷系统，在有需要时只要按一下智能手机上的一个应用就能将它打开……类似的想法肯定曾出现在许多处于相同境地的父母头脑中，但他们没有办法让这个梦想成真。而利德特却有，因为他在芬兰VVT国家技术研究中心（VTT Technical Research Centre of Finland）工作，这里的一个团队正在研究微流控这项迅速发展的技术。

制冷背心已经存在（赛车手、摩托车手以及熔炉操作员等在高温环境中工作的人有时会穿它）。但是，冰水要被注入管道中，而衣服还要和外部机器连接来冷却水，使得这种衣服既大又笨重。利德特认为，VVT的微流控部门有更好的解决办法。

正如其名字所示，微流控这项工艺打造可以处理微量液体的设备。喷墨打印机的墨盒就是一个广为人知的例子。另一个不那么为人熟知但很重要的例子是“晶片上的实验室”。它们是微小的分析仪器，将诸如血液这样的液体通过直径半毫米或更窄的管道传输到存放试剂的反应室。然后，芯片带有的传感器或者插入芯片的机器内部装载的传感器会探测出已发生的反应，对样本提供即时分析。设计晶片实验室是VTT微流控部门的日常工作，比如，它研发的其中一个芯片能判断水是否感染了会导致军团菌肺炎的细菌。

不过，该部门对这一领域的最大贡献是研发出了一种方法，将微流控管道压印到大卷有弹性的薄塑料片上，而后塑料片可被切割成单个设备。这一过程叫热压成形，比制造芯片实验室的传统方法（比如在制造电脑芯片中使用的光刻法）更快也更便宜。它让塑料片穿过两个加热的滚轴中间，其中一个滚轴上带有要制造的管道凸起的轮廓。当滚轴挤压塑料时，就在塑料的一个表面产生了向下凹陷的管道。然后第二张塑料薄膜被熔融覆盖其上。利德特想到，这个过程或许适合压印出微流控织物，它足够薄，也足够舒适，可做成制冷背心。

该团队的第一个原型显示这样一种材料确实能被制造出来，也能用来循环冷水。最初的创意是把这种材料放入外套里面，但该团队发现，如果它和皮肤直接接触效果会好得多。因此他们正在制造第二套原型，它覆盖穿着者的脖子和肩膀，可被固定在一件运动衫里边。

他们也在探索冷却微管道中水循环的方法，目前已经发现了两种。其一使用小型热交换设备，但现阶段他们还不愿透露细节。另一个利用蒸发效应，过程就和血液循环产生的热通过汗水被蒸发掉一样（这件背心的织物带有小洞，也可以自然排汗）。

不论哪种制冷系统胜出，用来供电和控制该系统的电子部件将被紧缩成一小包，放在背心的背部。这套设备可以手动操控，或者可以像利德特最初在加州排长队时想到的那样，通过和智能手机无线连接来操控。此外，它既然可以被冷却，同样也可以被加热——只需反向操作。在冬季气温可跌至负50摄氏度的芬兰，这可能会成为该技术的杀手级应用。