研究防護服為何重要？

　　防護服作為消防員在極端火災環境中保障生命健康的重要屏障，因長時間高溫環境及高強度工作，人體產生的大量汗液將直接影響個人的健康和工作效率。目前，市面上的商業防護面料往往致力于單一熱防護性能提升，在熱濕舒適方面缺乏有效調控。

　　“我們發現火災救援結束后，消防員走出高溫環境，脫下防護服如出‘蒸鍋’。”武漢紡織大學張騫博士在接受記者采訪時透露，做這項目的最初想法來源于團隊看到消防員脫下防護服疲憊不堪的樣子很受觸動。

　　因此，亟需開發一種既能阻擋外界極端熱的入侵，又能通過汗液調控來緩解人體過熱的防護服。

如何受到啟發？
　　在自然界中，駝峰是駱駝獨有的一種近乎完美的保護屏障，能夠長時間避免駱駝受沙漠白天極端熱環境的影響。
　　駝峰內部脂肪的隔熱性可抑制外界熱量的輸入，同時，其周圍分布的汗腺通過調節汗液流動方向，能避免駱駝進一步發生過熱現象。得益于此，駝峰中自然形成的內部脂肪和汗腺集成功能，使得駱駝可以長期生存在熾熱高溫的沙漠地區。

　　“我們想到駱駝既然能在溫差極大的沙漠中生存，其皮毛肯定存在特殊性。”如何結合現有的紡織的織造技術，解決個人熱防護和熱濕舒適管理難以兼容的難題？不懈努力下，徐衛林院士團隊在研究動物的纖維時找到了答案。

　　這一發現令團隊很欣喜。課題組通過熱軋處理和超聲波焊接，將陣列式隔熱單元和異型芯吸通道整合在一起，設計了一種具有仿駝峰結構的層級織物。

HHF有何優越性？

　　與商用防護面料相比，該HHF的層級結構設計賦予了防護服面外方向超低的導熱性，實現極端火災環境中超高的熱防護性能。同時，層級織物中耦合的異型芯吸通道賦予的單向導濕功能，可實現人體所需的熱濕舒適性。模擬皮膚實驗結果表明，該仿生消防織物在極端條件下（80℃）的底部溫度和相對濕度，分別比傳統消防服低20.6℃和13.6%。

　　為了驗證該材料的實用性，研究人員對HHF進行了實際的防護和汗液調控性能測試。他們將HHF纏繞在假人胳膊上，用丁烷噴槍（火焰溫度1500 ℃）驗證其防護性能。“我們很高興地發現，火焰灼燒后的面料依然保持原有顏色和狀態。”張騫說，實際人體汗液調控結果顯示，在相同條件下，HHF下層的皮膚濕度遠低于傳統的商業化防護面料。這些結果突出了HHF在極端火災中個人防護的巨大應用潛力。

　　“其實，這個材料既然能隔熱，那自然也能保暖，除了可以應用到消防服上，也可以針對登山運動員和冰雪運動的人群，為其提升個人的熱濕舒適性。”據了解，團隊長期從事結構化、功能化紡織品的光熱調控研究，該項工作是小組近期圍繞層級結構功能紡織品研究的最新進展之一，為進一步拓展功能紡織品的多層級結構在特種領域的應用提供了新思路。