研究人员通过添加相变材料（PCM）改善聚氨酯泡沫床垫的散热性能

印度斋浦尔马尼帕尔大学的科学家们研究了将相变材料（PCM）融入床垫泡沫以改善其散热性能的潜力。通过系统调整相变材料（PCM）的含量、泡沫的密度和气流优化策略，他们探寻了热舒适性与温度调控的最佳组合方案。

研究人员表示，相变材料（PCM）能够通过吸收和释放热量来调节床垫温度。这有助于提供持续的舒适感，尤其是在没有空调的极端气候条件下。

实验研究了八种不同聚氨酯泡沫配置方案，包含两种泡沫类型（32kg/m³高密度与18kg/m³低密度）分别与相变材料（PCM）结合及未结合的四种组合，所有组合均额外测试了通风孔版本。

研究中采用的相变材料（PCM）——十水碳酸钠（SCD）被封装于铝箔袋内，置于测试舱各泡沫层上方。选择十水碳酸钠（SCD）是因其具备高潜热值和优异热稳定性。实验采用12个热电偶监测床垫上中下层及环境温度变化，并以三个40瓦白炽灯泡模拟人体散热速率进行加热。

结果显示：未添加相变材料（PCM）的高密度聚氨酯泡沫床垫温度略有升高，但热调节性能有限。不含相变材料（PCM）的低密度聚氨酯泡沫床垫表现略好。添加相变材料（PCM）后热调节性能显著提升，其中低密度聚氨酯泡沫组合效果最佳。

通风孔设计虽能整体提升热性能，但对温度调节的改善有限，含相变材料（PCM）的低密度聚氨酯泡沫组合依然保持最优表现。

最终研究表明，含有相变材料（PCM）的低密度聚氨酯泡沫床垫在热调节性能方面最具应用前景，为追求凉爽睡眠体验的消费者提供了一个可行的选择。

该研究成果已发表于《发现应用科学》期刊。