تولیدپارچه بسته به شرایط محیط و عایق حرارتی

 

علیرغم دهه های نوآوری در پارچه هایی با ویژگی های حرارتی با تکنولوژی پیشرفته که دونده های ماراتن را گرم و گرم و هوای آلپ می کنند، هیچ وقت مواد دیگری وجود ندارد که خواص عایق بندی آن را در پاسخ به محیط زیست تغییر دهد. تا به حال.

محققان دانشگاه مریلند یک پارچه ایجاد کرده اند که می تواند به طور خودکار میزان گرما را که از طریق آن عبور می کند تنظیم کند. هنگامی که شرایط گرم و مرطوب است، مانند کسانی که در نزدیکی بدن عرق، پارچه اجازه می دهد تابش مادون قرمز (گرما) را از طریق عبور کند. هنگامی که شرایط خنک تر و خشک تر می شود، پارچه گرما را از بین می برد. این فناوری در سال ۲۰۱۹ به وجود آمد.

محققان این پارچه را از نخ به خصوص مهندسی شده با یک فلز هدایت ساختند. در شرایط گرم و مرطوب، رشته های نخ جمع شده و پوشش را فعال می کند که باعث تغییر ساختار پارچه با تابش مادون قرمز می شود. آنها به عمل به عنوان “گیت” از اشعه مادون قرمز اشاره می کنند که به عنوان یک کور قابل تنظیم برای انتقال یا بلوکه شدن گرما عمل می کند.

YuHuang Wang، استاد شیمی و بیوشیمی در UMD و یکی از نویسندگان مربوط به این مقاله که مطالعات را انجام داده است، گفت: “این اولین تکنولوژی است که به ما اجازه می دهد که به صورت پویا از اشعه مادون قرمز عبور کند.”

نخ پایه برای این نساجی جدید با الیاف ساخته شده از دو مصنوعی مختلف ساخته شده است – یک آب را جذب می کند و دیگری آن را دفع می کند. رشته ها با نانولوله های کربنی، کلاس ویژه ای از فلز سبک هدایت شده بر پایه کربن، پوشش داده شده اند. از آنجا که مواد در الیاف هر دو مقاومت می کنند و آب را جذب می کنند، الیاف در معرض رطوبت مانند بدن اطراف بدن قرار می گیرند. این اعوجاج رشته های نخ را به هم نزدیک می کند، که دو چیز را می سازد. اول، منافذ در پارچه را باز می کند. این یک اثر خنک کننده کوچک است زیرا اجازه می دهد تا گرما به فرار برسد. دوم، و مهمتر از همه، آن را تغییر الکترومغناطیسی اتصال بین نانولوله های کربنی در پوشش.

وانگ می گوید: “شما می توانید از این اثر اتصال مانند فکر خم شدن یک آنتن رادیویی برای تغییر طول موج و یا فرکانس آن با آن واکنش نشان می دهد فکر می کنم. “این یک روش بسیار ساده برای فکر کردن به آن است، اما تصور کنید که دو antenne نزدیک به هم تنظیم برای تنظیم نوع موج الکترومغناطیسی که آنها را انتخاب کنید. هنگامی که فیبر ها نزدیک تر با یکدیگر، تابش آنها با تغییرات تعامل برقرار می شود. در لباس، به این معنی پارچه با گرمای تابشی از بدن انسان تعامل دارد. ”

بسته به تنظیم، پارچه یا اشعه مادون قرمز را مسدود می کند یا اجازه می دهد تا از طریق آن عبور کند. واکنش تقریبا فوری است، پس قبل از اینکه مردم متوجه شوند که گرم می شوند، لباس ممکن است در حال حاضر آنها را خنک کند. در سمت چپ، به عنوان یک بدن خنک، مکانیسم جابجایی پویا در معرض گرما به دام افتاده است.

Min Oyyang، استاد فیزیک در UMD و دیگر متخصص مربوطه مقاله، گفت: “بدن انسان رادیاتور کامل است و به سرعت به حرارت می رسد.” “برای تمام تاریخ، تنها راه برای تنظیم رادیاتور این است که لباس را بردارید یا لباس بپوشید، اما این پارچه یک تنظیم کننده دو طرفه واقعی است.”

طبق مقاله علمی، این اولین نساجی است که قادر به تنظیم جریان تبادل گرما با محیط زیست است.

ری بومان، استاد شیمی در دانشگاه تگزاس که در این مطالعه دخالت نکرد، گفت: “این کار پیشگام، یک ویژگی جدید تعویض جدید هیجان انگیز را برای راحتی لباس تنظیم می کند. “پارچه ها شناخته شده است که افزایش تخلخل در پاسخ به عرق یا افزایش دما، و همچنین پارچه که انتقال تابش مادون قرمز مرتبط با درجه حرارت بدن است، اما هیچ کس تا به حال راه را برای تغییر هر دو تخلخل و شفافیت مادون قرمز از پارچه به دنبال یافت به منظور افزایش راحتی در پاسخ به شرایط محیطی. “