Новий кухонний одяг допоможе нам залишатися прохолодними

Якщо вплетений в одяг, новий недорогий текстильний матеріал на основі пластику може охолодити ваше тіло набагато ефективніше, ніж це можливо з натуральними або синтетичними тканинами в одязі, який ми сьогодні одягаємо.

Вчені кажуть, що нове сімейство тканин може стати основою для одягу, який охолоджує людей у ​​спекотному кліматі без кондиціонера.

"Якщо ви зможете охолодити людину, а не будівлю, де вона працює чи живе, це заощадить енергію", - каже Йі Цуй, доцент кафедри матеріалознавства та інженерії Стенфордського університету.

Описано в журналі наука, новий матеріал працює, дозволяючи тілу відводити тепло двома способами, що змушує власника відчувати себе майже на 4 градуси за Фаренгейтом прохолодніше, ніж якщо б вони носили бавовняний одяг.

Він охолоджується, дозволяючи потові випаровуватися через матеріал, що звичайні тканини вже роблять. Але матеріал забезпечує другий, революційний механізм охолодження: пропускання тепла, яке випромінює тіло у вигляді інфрачервоного випромінювання, для проходження крізь пластиковий текстиль.

Усі предмети, включаючи наше тіло, відкидають тепло у вигляді інфрачервоного випромінювання - невидимої та доброякісної довжини хвилі світла. Ковдри зігрівають нас, затримуючи випромінювання інфрачервоного тепла близько до тіла. Теплове випромінювання, що витікає з наших тіл, робить нас видимими в темряві через окуляри нічного бачення.

Innersele підписатися графіка

"Від 60 до XNUMX відсотків тепла нашого тіла розсіюється як інфрачервоне випромінювання, коли ми сидимо в офісі", - каже Шаньхуй Фан, професор електротехніки, що спеціалізується на фотоніці, яка вивчає видиме та невидиме світло. "Але до цього часу мало або взагалі не було досліджень щодо розробки характеристик теплового випромінювання текстилю".

Покращення на поліетиленовій плівці

Щоб розробити текстиль, дослідники змішали нанотехнології, фотоніку та хімію, щоб отримати поліетилен - прозорий, липкий пластик, який ми використовуємо як кухонну плівку, - ряд характеристик, бажаних для матеріалу одягу: це дозволяє тепловому випромінюванню, повітрю та водяній парі проходити крізь , і він непрозорий для видимого світла.

Найпростішим атрибутом було пропускання інфрачервоного випромінювання через матеріал, тому що це властивість звичайної поліетиленової харчової плівки. Звичайно, пластик для кухні непроникний для води, що робить його марним як одяг. Той факт, що він прозорий, теж не дуже допомагає. Дослідники вирішували ці недоліки по черзі.

По -перше, вони виявили варіант поліетилену, який зазвичай використовується у виробництві батарей, що має специфічну наноструктуру, непрозору для видимого світла, але прозору для інфрачервоного випромінювання, що може дозволити тілу тіла виходити. Це дало базовий матеріал, непрозорий для видимого світла заради скромності, але термічно прозорий з метою енергоефективності.

Потім вони модифікували промисловий поліетилен, обробивши його доброякісними хімічними речовинами, щоб молекули водяної пари випаровувалися через нанопори в пластику, дозволяючи пластику дихати, як природне волокно, говорить докторант По-Чун Хсу.

Це призвело до створення одношарового матеріалу, який відповідав трьом основним критеріям для охолодження тканини. Щоб зробити цей тонкий матеріал більш схожим на тканину, вони створили тришарову версію: два листи обробленого поліетилену, розділені бавовняною сіткою для міцності та товщини.

Холодніше бавовни

Щоб перевірити потенціал охолодження їх тришарової конструкції порівняно з бавовняною тканиною порівнянної товщини, вони помістили невеликий зразок кожного матеріалу на поверхню, теплу, як оголена шкіра, і виміряли, скільки тепла кожен матеріал захопив.

"Носіння чого -небудь затримує тепло і робить шкіру більш теплою", - каже Фан. "Якби розсіювання теплового випромінювання було нашою єдиною турботою, тоді було б краще не носити нічого".

Порівняння показало, що бавовняна тканина зробила поверхню шкіри на 3.6 F тепліше, ніж їх охолоджуючий текстиль. Різниця означає, що людина, одягнена в новий матеріал, може відчувати меншу схильність включати вентилятор або кондиціонер.

Робота триває у кількох напрямках, включаючи додавання до матеріалу більше кольорів, текстур та характеристик, схожих на тканину. Адаптація матеріалу, який вже масово виробляється для акумуляторної промисловості, може спростити створення продуктів.

"Якщо ви хочете виготовити текстиль, ви повинні мати можливість виготовляти величезні обсяги недорого", - каже Цуй.

Дослідження відкриває нові можливості для охолодження чи нагрівання речей, пасивно, без використання зовнішньої енергії, шляхом налаштування матеріалів для розсіювання або уловлювання інфрачервоного випромінювання, говорить Фан.

"Оглянувшись заднім числом, деякі з наших дій виглядають дуже простими, але це тому, що мало хто дійсно розглядає питання про радіаційні характеристики текстилю".

джерело: Стенфордський університет

Суміжні книги

at

перерву

Дякуємо за відвідування InnerSelf.com, де є 20,000 + статті, що змінюють життя, пропагуючи «Нові погляди та нові можливості». Усі статті перекладено на 30+ мов. Підписуватися для журналу InnerSelf, що виходить щотижня, та щоденного натхнення Марі Т. Рассел. Журнал InnerSelf видається з 1985 року.