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理大學者研發智慧降溫服裝應對極端高溫

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理大學者研發智慧降溫服裝應對極端高溫
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理大學者研發智慧降溫服裝應對極端高溫

2025年09月15日 13:11 最後更新:13:11

全球暖化日益威脅人類健康和工作效率。目前,全球約 36 億人居住在極易受到氣候變化影響的區域。在 2000 年至 2019 年間,全球每年逾 48 萬人死於與高溫相關的疾病。極端高溫增加壓力荷爾蒙、影響睡眠質素、削弱注意力、降低生產力,以及加劇情緒惡化。為應對日益嚴重的熱浪,香港理工大學(理大)學者突破傳統服裝設計限制,研發新一代可持續的個人降溫解決方案。

理大利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授、未來服裝紡織科技研究中心副主任、理大興國技術創新研究院副院長壽大華教授最近在《科學》(Science)期刊發表論文,提出利用先進紡織與智慧可穿戴技術,實現可持續個人降溫的新方法。

理大利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授、未來服裝紡織科技研究中心副主任、理大興國技術創新研究院副院長壽大華教授最近在《科學》(Science)期刊發表論文,提出利用先進紡織與智慧可穿戴技術,實現可持續個人降溫的新方法。

理大利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授、未來服裝紡織科技研究中心副主任兼理大興國技術創新研究院副院長壽大華教授最近在《科學》(Science)期刊發表論文,提出利用先進紡織與智慧可穿戴技術,實現可持續個人降溫的新方法。

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理大利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授、未來服裝紡織科技研究中心副主任、理大興國技術創新研究院副院長壽大華教授最近在《科學》(Science)期刊發表論文,提出利用先進紡織與智慧可穿戴技術,實現可持續個人降溫的新方法。

理大利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授、未來服裝紡織科技研究中心副主任、理大興國技術創新研究院副院長壽大華教授最近在《科學》(Science)期刊發表論文,提出利用先進紡織與智慧可穿戴技術,實現可持續個人降溫的新方法。

iActive™智能運動服引入低電壓驅動人工汗腺及汗區映射的根狀液體輸運網路,以液滴形式快速排出汗液,大幅減輕重量與黏膩感,保持皮膚乾爽透氣。

iActive™智能運動服引入低電壓驅動人工汗腺及汗區映射的根狀液體輸運網路,以液滴形式快速排出汗液,大幅減輕重量與黏膩感,保持皮膚乾爽透氣。

Omni‑Cool‑Dry™是一款兼具透氣、類膚質的全新織物,有效導流汗液,又能提供光譜選擇性降溫效果。透過反射太陽和地表輻射,同時發射人體紅外熱量,從而降低皮膚溫度約5 °C,即使在陽光下使用者也能保持清涼乾爽。

Omni‑Cool‑Dry™是一款兼具透氣、類膚質的全新織物,有效導流汗液,又能提供光譜選擇性降溫效果。透過反射太陽和地表輻射,同時發射人體紅外熱量,從而降低皮膚溫度約5 °C,即使在陽光下使用者也能保持清涼乾爽。

SweatMD是一款全紡織、非侵入式可穿戴系統,利用仿生微流體網路定向引導汗液,通過親膚傳感紗線監測葡萄糖、鉀離子等生物標誌物,可即時生成分子層級的健康指標(如疲勞與脫水風險),並將數據傳送至手機。

SweatMD是一款全紡織、非侵入式可穿戴系統,利用仿生微流體網路定向引導汗液,通過親膚傳感紗線監測葡萄糖、鉀離子等生物標誌物,可即時生成分子層級的健康指標(如疲勞與脫水風險),並將數據傳送至手機。

智能科技,尤其是智慧可穿戴技術與人工智能,正成為實現可持續個人降溫的關鍵推動力。壽大華教授表示︰「根據世界氣象組織預測,2025 至 2029 年間出現史上最熱年份的機率高達 80%。在此背景下,個人降溫科技對人類福祉、健康和生產力的重要性與日俱增。我們正在研發一系列智慧型『超級英雄式』服裝,該服裝具備自我調溫與實時健康監測功能,能有效應對極端高溫天氣帶來的挑戰。」

iActive™智能運動服引入低電壓驅動人工汗腺及汗區映射的根狀液體輸運網路,以液滴形式快速排出汗液,大幅減輕重量與黏膩感,保持皮膚乾爽透氣。

iActive™智能運動服引入低電壓驅動人工汗腺及汗區映射的根狀液體輸運網路,以液滴形式快速排出汗液,大幅減輕重量與黏膩感,保持皮膚乾爽透氣。

該篇論文提出的觀點極具前瞻性,系統地聚焦有效整合輻射、傳導、對流及蒸發四種降溫機理,提出在動態現實場景中,實現人體熱濕平衡自我調節的具體策略。論文同時提出並構建了一個由人工智能驅動的閉環框架,連接感知、預測及執行,實現個性化及節能的降溫效果,並強調設計具備可規模化和可回收性,以促進公共健康、工作場所安全及效率。

可持續的個人降溫由被動型織物,逐步邁向智能系統。具有光譜選擇性的紡織品能高效釋放人體紅外熱量,同時阻隔外部太陽和地表熱量的侵入。透過在纖維和紗線中複合不同導熱填料,來實現可調熱阻。濕度響應纖維則有助強化對流和蒸發散熱效果。輕量化可穿戴設備,例如︰可變輻射率器件、電致冷與熱電模組,當結合柔性光伏及隨身儲能,可實現主動可控的降溫。這些新技術採用「模式選擇性」降溫策略,並融入以人為本的設計理念,兼顧舒適、耐用、可水洗及輕巧特點,有效延展熱舒適範圍,減少對空調的依賴。

Omni‑Cool‑Dry™是一款兼具透氣、類膚質的全新織物,有效導流汗液,又能提供光譜選擇性降溫效果。透過反射太陽和地表輻射,同時發射人體紅外熱量,從而降低皮膚溫度約5 °C,即使在陽光下使用者也能保持清涼乾爽。

Omni‑Cool‑Dry™是一款兼具透氣、類膚質的全新織物,有效導流汗液,又能提供光譜選擇性降溫效果。透過反射太陽和地表輻射,同時發射人體紅外熱量,從而降低皮膚溫度約5 °C,即使在陽光下使用者也能保持清涼乾爽。

儘管個人降溫技術發展迅速,仍面對許多挑戰。人體出汗有助散熱,但目前汗液管理效能有限,常導致織物重量和黏膩感增加,降低透濕性及輻射降溫效率,尤其在劇烈出汗時更為明顯。此外,能夠隨動態環境和個體生理變化實現即時自我調節熱平衡,同時確保舒適和安全,仍是一個極具挑戰的問題。

壽大華教授表示︰「未來我們還需要加強紡織、傳熱學、柔性電子與人工智能等跨學科融合,建立具規模和可回收的製造體系,平衡可持續、可穿戴、時尚與熱管理功能。同時,也需要制定標準化、使用者為本的評價指標,例如:單位功率降溫能力、生理熱感和用戶接受度等,以促進公平比較與使用。」

壽大華教授及其團隊致力研究多項創新技術以應對極端高溫的挑戰。其中 iActive™智能運動服引入低電壓驅動人工汗腺及汗區映射的根狀液體輸運網路,以液滴形式快速排出汗液,大幅減輕重量與黏膩感,保持皮膚乾爽透氣,其排汗速度可高達人體出汗峰值的三倍。

SweatMD是一款全紡織、非侵入式可穿戴系統,利用仿生微流體網路定向引導汗液,通過親膚傳感紗線監測葡萄糖、鉀離子等生物標誌物,可即時生成分子層級的健康指標(如疲勞與脫水風險),並將數據傳送至手機。

SweatMD是一款全紡織、非侵入式可穿戴系統,利用仿生微流體網路定向引導汗液,通過親膚傳感紗線監測葡萄糖、鉀離子等生物標誌物,可即時生成分子層級的健康指標(如疲勞與脫水風險),並將數據傳送至手機。


Omni‑Cool‑Dry™是一款兼具透氣、類膚質的全新織物,有效導流汗液,又能提供光譜選擇性降溫效果。透過反射太陽和地表輻射,同時發射人體紅外熱量,能讓皮膚溫度相比普通織物降低約 5 °C,即使在陽光下使用者也能保持清涼乾爽。


針對高溫作業環境,在熱適應軟體機器人服裝中,內嵌溫度回應軟致動器,可主動或自發地調節織物厚度及其內部靜止空氣層,從而克服傳統隔熱服單一隔熱等級的局限。其熱阻可在 0.23 至 0.48 K·m²/W 範圍內調節,即處於 120°C 的高溫環境下,其內表面溫度也能比傳統隔熱服低約 10°C。


SweatMD 是一款全紡織、非侵入式可穿戴系統,利用仿生微流體網路定向引導汗液,通過親膚傳感紗線監測葡萄糖、鉀離子等生物標誌物,可即時生成分子層級的健康指標(如疲勞與脫水風險),並將數據傳送至手機。

總體而言,上述創新技術構建了一個智能生態系統,通過感測器監測生理狀態,利用模型預測降溫需求,由智能服裝提供定向回應。透過整合紡織感測器、基於纖維的冷卻器與隨身能量採集器,有望實現可持續的自主降溫。

這些研究成果涵蓋日常服飾、運動與防護裝備,充分體現將基礎研究轉化普及,以應對全球挑戰。透過理大研究中心及設於內地的技術創新研究院,如理大興國技術創新研究院和未來服裝紡織科技研究中心,更可借助內地市場豐富的應用場景,並與當地龍頭產業合作,加速科研成果轉化,並推動可規模化部署。

壽大華教授的科研項目分別獲得國際知名創新獎項嘉許,包括日內瓦國際發明展評審團嘉許金獎(2025)及金獎(2024),以及 TechConnect 全球創新獎等。此外,壽教授亦榮獲美國纖維學會「傑出成就獎」,該獎項每年僅授予一位全球學者。

香港理工大學由10月1日起,舉辦為期兩周的「客韻灣區·同啟未來」大灣區客家文化聯展。作為第三屆「理大中華文化節」的重點項目,是次聯展透過展覽、舞劇、論壇及非物質文化遺產課堂等一系列豐富活動,展現客家文化與香港的深厚淵源,致力推動大灣區的文化交流、傳承與創新。

理大由10月1日起,舉辦為期兩周的「客韻灣區·同啟未來」大灣區客家文化聯展。理大圖片

理大由10月1日起,舉辦為期兩周的「客韻灣區·同啟未來」大灣區客家文化聯展。理大圖片

是次聯展獲惠州、河源、梅州及韶關四個城市的海外聯誼會鼎力支持及協辦。理大校董會主席林大輝表示,活動展示客家文化瑰寶,校方會盡力做到最好,助力香港建設「中外文化藝術交流中心」。

理大校董會主席林大輝。資料圖片

理大校董會主席林大輝。資料圖片

率先登場的「大灣區客家文化歷史及名人展」,展期由10月1日至16日。展覽旨在介紹大灣區客家文化,展示惠州、韶關、河源及梅州四市「四府同源」的深厚文脈。展出內容特別聚焦「粵港同心」與「僑脈通寰」兩大主題,並向公眾展出多份珍貴的「僑批」,以及海峽兩岸暨海外客屬史料,深刻見證客家兒女心繫桑梓的赤子情懷。

「大灣區客家文化歷史及名人展」將展示大灣區客家文化,例如珍貴僑批複製品。理大圖片

「大灣區客家文化歷史及名人展」將展示大灣區客家文化,例如珍貴僑批複製品。理大圖片

在10月1日的啟動儀式中,大會特別安排由惠州歌舞劇院傾情上演原創舞劇《1942 穿越封鎖線》。該劇以震撼的舞蹈藝術,重現抗日戰爭時期從香港成功拯救數百名文化人士和愛國民主人士的歷史事件這場驚心動魄的行動,曾被著名文學家茅盾譽為「抗戰以來最偉大的營救工作」。

由惠州歌舞劇院演出的原創舞劇《1942 穿越封鎖線》,以舞蹈藝術重現日佔時期的省港營救行動。理大圖片

由惠州歌舞劇院演出的原創舞劇《1942 穿越封鎖線》,以舞蹈藝術重現日佔時期的省港營救行動。理大圖片

為深化學術交流,理大於10月2日舉辦大灣區客家文化高端論壇,由嘉應學院客家文化研究院院長肖文評,以及理大中國歷史及文化學系講師劉繼堯,為公眾深入剖析客家文化的底蘊與傳承。

「梅縣提線木偶」非遺文化體驗課堂於10月7日舉辦。理大圖片

「梅縣提線木偶」非遺文化體驗課堂於10月7日舉辦。理大圖片

此外,為了讓參加者能親身體驗客家文化的獨特魅力,大會將分別於10月6日、7日、14日及15日,特設四場非遺文化主題體驗課堂。內容涵蓋「龍形拳」、「梅縣提線木偶」、「忠信花燈」以及「瑤族刺繡」,參加者可透過互動體驗,近距離感受非遺文化之美。

「龍形拳」非遺文化體驗課堂於10月6日舉辦。理大圖片

「龍形拳」非遺文化體驗課堂於10月6日舉辦。理大圖片

「瑤族刺繡」非遺文化體驗課堂於10月15日舉辦。理大圖片

「瑤族刺繡」非遺文化體驗課堂於10月15日舉辦。理大圖片

「理大中華文化節」作為該校的年度重點盛事,一直期望通過豐富多元的活動弘揚中華文化,藉此培養理大師生及公眾人士的家國情懷與文化自信,進一步提升他們對國家的身份認同、自豪感和歸屬感。

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