印度齋浦爾馬尼帕爾大學的科學家們研究了將相變材料（PCM）融入床墊泡沫以改善其散熱性能的潛力。通過系統(tǒng)調(diào)整相變材料（PCM）的含量、泡沫的密度和氣流優(yōu)化策略，他們探尋了熱舒適性與溫度調(diào)控的最佳組合方案。
研究人員表示，相變材料（PCM）能夠通過吸收和釋放熱量來調(diào)節(jié)床墊溫度。這有助于提供持續(xù)的舒適感，尤其是在沒有空調(diào)的極端氣候條件下。
實驗研究了八種不同聚氨酯泡沫配置方案，包含兩種泡沫類型（32kg/m3高密度與18kg/m3低密度）分別與相變材料（PCM）結(jié)合及未結(jié)合的四種組合，所有組合均額外測試了通風孔版本。
研究中采用的相變材料（PCM）——十水碳酸鈉（SCD）被封裝于鋁箔袋內(nèi)，置于測試艙各泡沫層上方。選擇十水碳酸鈉（SCD）是因其具備高潛熱值和優(yōu)異熱穩(wěn)定性。實驗采用12個熱電偶監(jiān)測床墊上中下層及環(huán)境溫度變化，并以三個40瓦白熾燈泡模擬人體散熱速率進行加熱。
結(jié)果顯示：未添加相變材料（PCM）的高密度聚氨酯泡沫床墊溫度略有升高，但熱調(diào)節(jié)性能有限。不含相變材料（PCM）的低密度聚氨酯泡沫床墊表現(xiàn)略好。添加相變材料（PCM）后熱調(diào)節(jié)性能顯著提升，其中低密度聚氨酯泡沫組合效果最佳。
通風孔設(shè)計雖能整體提升熱性能，但對溫度調(diào)節(jié)的改善有限，含相變材料（PCM）的低密度聚氨酯泡沫組合依然保持最優(yōu)表現(xiàn)。
最終研究表明，含有相變材料（PCM）的低密度聚氨酯泡沫床墊在熱調(diào)節(jié)性能方面最具應用前景，為追求涼爽睡眠體驗的消費者提供了一個可行的選擇。
該研究成果已發(fā)表于《發(fā)現(xiàn)應用科學》期刊。
