很多人都有过网购的经验，当购买鱼虾之类的生鲜制品时，就能注意到店家为了保证货物品质，会使用泡沫箱封装货物，并在里面装上冰袋，以进一步延长保温时间。

你会发现这些冰袋中填充了一些材料。对于这些材料来说，更专业的叫法是“相变材料”。其原理是利用材料在相变阶段的近似恒温特性，来为泡沫箱内部环境提供恒定的温度，从而对物品进行温度控制。即通过在单个区域内，布置单个热源或单个冷源的方式来实现多温度控制。

多温度控制的需求，广泛存在于日常生活和工业领域。比如，在一栋办公楼中，不同房间可能需要设置不同的温度，以满足用户的不同需求。又比如，在货物运输场景下，当不同货物的温度需求不同时，就需要采用多温度控制的方法来确保货物品质。

对于货物运输来说，固然可以继续使用上述方法实现多温度控制，但会存在以下两个不足之处。

首先，从相变控温原理来看，假如物体对温度的要求比较高，那么相变材料的相变温度就要和物体的需求温度保持一致。考虑到运输过程中的便利性、经济性、以及相变控温的有效时长，这就要求相变材料本身的热学性质、化学稳定性都得比较好。

假如自然界里没有符合上述要求的材料，就需要人为开发符合要求的复合相变材料，而这会导致前期投入比较大。

其次，使用相变材料来控制温度，然后使用绝热材料隔开不同温度区域以便实现多温度控制的做法，并没有完全解决不同温度的物体之间的传热问题。

当物体之间的温差比较大时，可能需要输入额外的能量，以便消除热传导对于多温度控制的不利影响。

由此可见，为了提高控温效率，很有必要发展高效的多温度控制技术。基于此，复旦大学教授黄吉平团队使用热超构材料，在一对冷热源之间构建一个梯田型的温度分布结构，借此提出一种高效型多温度控制方案。

其原理在于：在冷热源之间的介质之中会出现温度降落，而只要能够调控温度降落，构建出多个近似恒温的平坦区域，并让这一区域的温度正好与货物温度需求一致，即可实现上述目标。

也就是说，这种方案可以降低对于热源和冷源的要求，即让热源的温度比货物的温度需求高，冷源的温度比货物的温度需求低。

同时，这一方案充分利用了不同温度物体之间的传热。所有物体都能为多温度控制做出贡献。 

通过利用本次方案，课题组设计出一种工程样件，并将其命名为“多温恒温箱”。在制造“多温恒温箱”的时候，该团队为了展现多温度控制方案的应用价值，采用了此前已被用于冷链物流的相变控温技术，以此来设计“多温恒温箱”的移动热源和移动冷源。

事实上，面向不同应用场景例如中央空调系统、生物领域等需要同时控制多种微生物活性的场景，除了使用本次的多温度控制方案之外，也可以使用其他方法打造移动热源和移动冷源。整体来看，在各类具有高效多温度控制需求的场景中，多温度控制方案都有一定潜在价值。