Îmbrăcămintea nouă de bucătărie ne-ar ajuta să rămânem cool

Dacă este îmbrăcat în îmbrăcăminte, un nou material textil cu costuri reduse, pe bază de plastic, ar putea să vă răcească corpul mult mai eficient decât este posibil cu materialele naturale sau sintetice din hainele pe care le purtăm astăzi.

Oamenii de știință spun că noua familie de țesături ar putea deveni baza articolelor de îmbrăcăminte care mențin oamenii răcori în climă caldă, fără aer condiționat.

„Dacă puteți răci persoana, mai degrabă decât clădirea în care lucrează sau locuiește, aceasta va economisi energie”, spune Yi Cui, profesor asociat de știința materialelor și inginerie la Universitatea Stanford.

Descris în jurnal Ştiinţă, noul material funcționează permițând corpului să descarce căldura în două moduri, care ar face purtătorul să se simtă mai rece cu aproape 4 grade Fahrenheit decât dacă ar purta haine din bumbac.

Se răcește lăsând transpirația să se evapore prin material, ceea ce fac deja țesăturile obișnuite. Dar materialul oferă un al doilea mecanism de răcire revoluționar: permițând căldura pe care corpul o emite ca radiație infraroșie să treacă prin materialul plastic.

Toate obiectele, inclusiv corpurile noastre, aruncă căldura sub formă de radiații infraroșii, o lungime de undă invizibilă și benignă a luminii. Păturile ne încălzesc prin prinderea emisiilor de căldură în infraroșu aproape de corp. Radiația termică care scapă din corpul nostru este ceea ce ne face vizibili în întuneric prin ochelarii de vedere nocturnă.


innerself abonare grafică


„Patruzeci până la 60 la sută din căldura corpului nostru este disipată ca radiație infraroșie atunci când stăm într-un birou”, spune Shanhui Fan, profesor de inginerie electrică specializat în fotonică, care este studiul luminii vizibile și invizibile. „Dar până acum au existat puține sau deloc cercetări privind proiectarea caracteristicilor de radiație termică ale textilelor.”

Îmbunătățirea foliei de plastic

Pentru a dezvolta materialul textil, cercetătorii au amestecat nanotehnologia, fotonica și chimia pentru a oferi polietilenă - plasticul clar și lipicios pe care îl folosim ca folie de bucătărie - o serie de caracteristici de dorit în materialul de îmbrăcăminte: permite radiației termice, aerului și vaporilor de apă să treacă direct prin , și este opac pentru lumina vizibilă.

Cel mai simplu atribut a fost să permită radiației infraroșii să treacă prin material, deoarece aceasta este o caracteristică a ambalajului obișnuit din polietilenă. Desigur, plasticul de bucătărie este impermeabil la apă, făcându-l inutil ca îmbrăcăminte. Faptul că este transparent nu ajută prea mult. Cercetătorii au abordat aceste deficiențe pe rând.

În primul rând, au găsit o variantă de polietilenă utilizată în mod obișnuit la fabricarea bateriilor, care are o nanostructură specifică, care este opacă pentru lumina vizibilă, dar care este transparentă la radiația infraroșie, care ar putea lăsa să scape căldura corpului. Acest lucru a furnizat un material de bază care era opac pentru lumina vizibilă din motive de modestie, dar transparent din punct de vedere termic în scopul eficienței energetice.

Apoi, au modificat polietilena industrială tratând-o cu substanțe chimice benigne pentru a permite moleculelor de vapori de apă să se evapore prin nanopori în plastic, permițând plasticului să respire ca o fibră naturală, spune cercetătorul postdoctoral Po-Chun Hsu.

Acest lucru a condus la un material cu o singură foaie care îndeplinea cele trei criterii de bază pentru o țesătură de răcire. Pentru a face acest material subțire mai asemănător țesăturii, au creat o versiune cu trei straturi: două foi de polietilenă tratată separate printr-o plasă de bumbac pentru rezistență și grosime.

Mai rece decât bumbacul

Pentru a testa potențialul de răcire al construcției lor cu trei straturi față de o țesătură de bumbac de grosime comparabilă, au plasat o mică probă din fiecare material pe o suprafață la fel de caldă ca pielea goală și au măsurat cantitatea de căldură captată de fiecare material.

„Purtarea oricăror captează puțină căldură și face pielea mai caldă”, spune Fan. „Dacă disiparea radiațiilor termice ar fi singura noastră preocupare, atunci cel mai bine ar fi să nu purtăm nimic”.

Comparația a arătat că țesătura de bumbac a făcut ca suprafața pielii să fie mai caldă cu 3.6 F decât materialul lor răcoritor. Diferența înseamnă că o persoană îmbrăcată în noul material s-ar putea simți mai puțin înclinată să pornească un ventilator sau un aparat de aer condiționat.

Lucrarea continuă pe mai multe fronturi, inclusiv adăugarea mai multor culori, texturi și caracteristici asemănătoare pânzei la material. Adaptarea unui material deja produs în masă pentru industria bateriilor ar putea facilita crearea produselor.

„Dacă doriți să confecționați un material textil, trebuie să fiți capabil să faceți volume uriașe ieftin”, spune Cui.

Cercetarea deschide noi căi de cercetare pentru a răci sau încălzi lucrurile, pasiv, fără utilizarea energiei exterioare, prin reglarea materialelor pentru disiparea sau captarea radiației infraroșii, spune Fan.

„În retrospectivă, unele dintre lucrurile pe care le-am făcut arată foarte simplu, dar se datorează faptului că puțini s-au gândit cu adevărat la ingineria caracteristicilor de radiație ale textilelor.”

Sursa: Universitatea Stanford

Cărți conexe

at

rupe

Multumesc pentru vizita InnerSelf.com, unde sunt 20,000+ articole care schimbă viața care promovează „Noi atitudini și noi posibilități”. Toate articolele sunt traduse în Peste 30 de limbi. Mă abonez la InnerSelf Magazine, publicată săptămânal, și la Daily Inspiration a lui Marie T Russell. Revista InnerSelf a fost publicată din 1985.