近些年来，羊毛的水驱动形状记忆特性受到了广泛关注。这一特性来源于构成羊毛的角蛋白的α-螺旋/β-折叠的转变。基于上述特性，香港城市大学胡金莲教授课题组发明了可用于温度调节羊毛织物制备的针织工艺。在液体环境中（出汗），羊毛纱线会明显变细，大幅提高织物孔隙率，提高散热能力；当织物变干后，纱线又会回复初始形状。这使得羊毛衫具有了反常的凉爽特性，使其具有全天候使用的能力。同时该工艺能有效提高羊毛织物形状记忆特性对水的响应速度、响应程度和循环稳定性，使其能更好地用于日常生活中。上述成果以“Wool Can Be Cool: Water-Actuating Woolen Knitwear for Both Hot and Cold”为题发表于Advanced Functional Materials。

图 1 形状记忆羊毛织物的温度调控特性及原理

一般而言，纺织物都具有多层级的结构。多根纤维首先卷绕形成纱线，纱线再经过纺织形成织物。由于羊毛表面的鳞片具有防水的作用，研究人员首先通过氯化处理去除羊毛表面的鳞片，再进一步纺纱、制备针织物。羊毛纤维的形状记忆特性是实现织物热管理的核心。在吸水时羊毛会变细、变长、伸展；在脱水后羊毛会恢复到较粗、较短、卷绕的状态（图1）。经过处理的羊毛纤维不仅在水中，而且在人工汗液（微酸性）环境中都具有更明显、更快的形状记忆反应，并且这一特性双向性的，能够多次重复（图2）。

图 3 羊毛纤维形状记忆特性控制的织物形貌变化

由于羊毛的上述形状记忆行为，经过理论设计，具有特定卷绕方式的纱线在吸水或脱水时也会表现出类似的行为，并引发针织物结构的变化。吸水后变细、变长的纱线会让织物的孔隙打开，在干燥后又会闭合，且上述行为在50次循环实验中保持稳定。另一重要特性是孔隙的开放率是随着吸水量增高而逐渐增高的，这使其散热能力具有了更好的控制性。

3. 织物的温度调控性能

图 4 织物散热性能表征