Ha ruhába szőtték, akkor egy új, olcsó, műanyag alapú textil sokkal hatékonyabban hűtheti testét, mint amilyen a ma használt ruháink természetes vagy szintetikus textíliáival lehetséges.

A tudósok szerint az új szövetcsalád olyan ruhadarabok alapjává válhat, amelyek hűvös helyen tartják az embereket forró éghajlaton, légkondicionálás nélkül.

„Ha le tudja hűteni az embert, nem pedig az épületet, ahol dolgozik vagy él, az energiát takarít meg” - mondja Yi Cui, a Stanford Egyetem anyagtudományi és mérnöki docense.

A folyóiratban le van írva Tudomány, az új anyag úgy működik, hogy a test kétféle módon engedi el a hőt, így a viselője közel 4 Fahrenheit -fokkal hűvösebbnek érezheti magát, mint ha pamutruhát viselne.

Hűti azáltal, hogy hagyja, hogy az izzadság elpárologjon az anyagon keresztül, amit a szokásos szövetek már tesznek. De az anyag egy második, forradalmi hűtési mechanizmust biztosít: lehetővé teszi, hogy a test által infravörös sugárzásként kibocsátott hő áthaladjon a műanyag textílián.

Minden tárgy, beleértve a testünket is, infravörös sugárzás, láthatatlan és jóindulatú fényhullám formájában adja le a hőt. A takarók felmelegítenek minket azáltal, hogy az infravörös hőkibocsátást a test közelébe fogják. A testünkből kilépő hősugárzás az, ami láthatóvá tesz minket a sötétben az éjjellátó szemüvegen keresztül.

„Testünk hőjének 60-XNUMX százaléka infravörös sugárzásként oszlik el, amikor egy irodában ülünk” - mondja Shanhui Fan, az elektrotechnika professzora, aki a fotonikával foglalkozik, amely a látható és láthatatlan fény tanulmányozása. "De eddig kevés vagy semmilyen kutatást nem végeztek a textíliák hősugárzási jellemzőinek megtervezéséről."

A műanyag csomagolás javítása

A textil kifejlesztéséhez a kutatók a nanotechnológiát, a fotonikát és a kémiát ötvözték, hogy polietilént - az átlátszó, ragasztható műanyagot, amelyet konyhai csomagolásként használunk - számos olyan tulajdonságot kívánnak meg a ruházati anyagokban: lehetővé teszi a hősugárzás, a levegő és a vízgőz átjutását , és átlátszatlan a látható fénynek.

A legegyszerűbb tulajdonság az volt, hogy az infravörös sugárzást átengedték az anyagon, mert ez a szokásos polietilén élelmiszer -csomagolás jellemzője. Természetesen a konyhai műanyag nem engedi át a vizet, így használhatatlanná válik ruházatként. Az, hogy átlátszó, az sem sokat segít. A kutatók egyenként orvosolták ezeket a hiányosságokat.

Először is az akkumulátorgyártásban általánosan használt polietilén egy változatát találták, amelynek specifikus nanoszerkezete nem látható a látható fénynek, ugyanakkor átlátszó az infravörös sugárzásnak, ami lehetővé teszi a testhő távozását. Ez olyan alapanyagot biztosított, amely a szerénység kedvéért átlátszatlan volt a látható fénynek, de az energiahatékonyság érdekében hőátlátszó.

Ezt követően módosították az ipari polietilént azáltal, hogy jóindulatú vegyszerekkel kezelték, hogy a vízgőzmolekulák elpárologjanak a műanyag nanopórusain keresztül, és így a műanyag természetes szálként lélegezzen-mondja Po-Chun Hsu posztdoktor.

Ennek eredményeképpen egy lapos anyag született, amely megfelel a hűtőszövet három alapvető kritériumának. Annak érdekében, hogy ez a vékony anyag szövetszerűbb legyen, háromrétegű változatot hoztak létre: két lap kezelt polietilént, amelyeket pamutszövet választ el egymástól az erősség és a vastagság érdekében.

Hűvösebb, mint a pamut

Annak érdekében, hogy teszteljék a háromrétegű konstrukciójuk hűtési potenciálját egy hasonló vastagságú pamutszövethez képest, minden anyagból egy kis mintát helyeztek egy olyan felületre, amely olyan meleg volt, mint a csupasz bőr, és megmérték, hogy mennyi hő csapdába esett.

"Bármi viselése elzárja a meleget és melegebbé teszi a bőrt" - mondja Fan. "Ha a hősugárzás eloszlatása lenne az egyetlen gondunk, akkor a legjobb lenne semmit sem viselni."

Az összehasonlítás azt mutatta, hogy a pamutszövet 3.6 F -kal melegebbé tette a bőrfelületet, mint a hűtő textilük. A különbség azt jelenti, hogy az új anyagba öltözött személy kevésbé hajlamos bekapcsolni egy ventilátort vagy légkondicionálót.

A munka több területen is folytatódik, többek között további színeket, textúrákat és ruhaszerű tulajdonságokat adva az anyaghoz. Az elemipar számára már tömeggyártott anyag adaptálása megkönnyítheti a termékek létrehozását.

"Ha textilt szeretne készíteni, akkor hatalmas mennyiségű anyagot kell olcsón gyártania" - mondja Cui.

Fan szerint a kutatás új utakat nyit meg a dolgok hűtésére vagy melegítésére, passzívan, külső energia felhasználása nélkül.

"Utólag nézve néhány, amit tettünk, nagyon egyszerűnek tűnik, de ez azért van, mert kevesen nézték igazán a textíliák sugárzási jellemzőinek tervezését."

Forrás: Stanford Egyetem

Kapcsolódó könyvek

at

Ez a víz alapú akkumulátor zöld energiát tárol később

Tom Abate, Stanford Egyetem

Egy új, vízbázisú akkumulátor olcsó módon biztosíthatja a szél vagy a napenergia későbbi tárolását - mondják a kutatók.

Melyek a megfelelő szavak egy olyan szövegben, amely megnyugtathatja a válságot?

Tom Abate, Stanford Egyetem

Válságszolgálati segélyvonalak évek óta működnek, de egészen a közelmúltig nagyon kevés adat állt rendelkezésre arról, hogy mely tanácsadási stratégiák tűntek a legjobbnak…

Köszönjük látogatását InnerSelf.com, hol vannak 20,000 + életet megváltoztató cikkek, amelyek "Új attitűdöket és új lehetőségeket" hirdetnek. Minden cikk le van fordítva 30+ nyelv. Feliratkozás a hetente megjelenő InnerSelf Magazine-hoz és Marie T Russell Daily Inspiration című könyvéhez. InnerSelf Magazine 1985 óta jelent meg.