Τα νέα ρούχα κουζίνας θα μας βοηθήσουν να μείνουμε δροσεροί

Εάν είναι υφασμένα σε ρούχα, ένα νέο, χαμηλού κόστους, πλαστικό ύφασμα θα μπορούσε να κρυώσει το σώμα σας πολύ πιο αποτελεσματικά από ό, τι είναι δυνατό με τα φυσικά ή συνθετικά υφάσματα στα ρούχα που φορούμε σήμερα.

Οι επιστήμονες λένε ότι η νέα οικογένεια υφασμάτων θα μπορούσε να γίνει η βάση για ρούχα που διατηρούν τους ανθρώπους δροσερούς σε ζεστά κλίματα χωρίς κλιματισμό.

«Εάν μπορείτε να ψύξετε το άτομο και όχι το κτίριο όπου εργάζονται ή ζουν, αυτό θα εξοικονομήσει ενέργεια», λέει ο Yi Cui, αναπληρωτής καθηγητής επιστήμης και μηχανικής υλικών στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.

Περιγράφεται στο περιοδικό Επιστήμη, το νέο υλικό λειτουργεί επιτρέποντας στο σώμα να εκλύει θερμότητα με δύο τρόπους που θα κάνουν τον χρήστη να αισθάνεται σχεδόν 4 βαθμούς Φαρενάιτ πιο δροσερό από ό, τι αν φορούσε βαμβακερά ρούχα.

Sύχεται αφήνοντας τον ιδρώτα να εξατμιστεί μέσα από το υλικό, κάτι που κάνουν ήδη τα συνηθισμένα υφάσματα. Αλλά το υλικό παρέχει έναν δεύτερο, επαναστατικό μηχανισμό ψύξης: επιτρέποντας στη θερμότητα που εκπέμπει το σώμα ως υπέρυθρη ακτινοβολία να περάσει από το πλαστικό ύφασμα.

Όλα τα αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένου του σώματός μας, εκτοξεύουν τη θερμότητα με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας, ενός αόρατου και καλοήθους μήκους κύματος φωτός. Οι κουβέρτες μας ζεσταίνουν παγιδεύοντας τις εκπομπές υπέρυθρης θερμότητας κοντά στο σώμα. Η θερμική ακτινοβολία που διαφεύγει από το σώμα μας είναι αυτό που μας κάνει ορατούς στο σκοτάδι μέσα από γυαλιά νυχτερινής όρασης.


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


«Το σαράντα έως 60 τοις εκατό της θερμότητας του σώματός μας διαχέεται ως υπέρυθρη ακτινοβολία όταν καθόμαστε σε ένα γραφείο», λέει ο Shanhui Fan, καθηγητής ηλεκτρικής μηχανικής που ειδικεύεται στη φωτονική, η οποία είναι η μελέτη του ορατού και αόρατου φωτός. «Μέχρι τώρα, όμως, υπήρξε μικρή ή καθόλου έρευνα για τον σχεδιασμό των χαρακτηριστικών θερμικής ακτινοβολίας των υφασμάτων».

Βελτίωση στην πλαστική μεμβράνη

Για να αναπτύξουν το κλωστοϋφαντουργικό προϊόν, οι ερευνητές συνδύασαν τη νανοτεχνολογία, τη φωτονική και τη χημεία για να δώσουν στο πολυαιθυλένιο - το διαυγές, κολλώδες πλαστικό που χρησιμοποιούμε ως περιτύλιγμα κουζίνας - μια σειρά από χαρακτηριστικά επιθυμητά στο υλικό της ένδυσης: Επιτρέπει τη θερμική ακτινοβολία, τον αέρα και τους υδρατμούς , και είναι αδιαφανές στο ορατό φως.

Το ευκολότερο χαρακτηριστικό ήταν να επιτρέπεται η υπέρυθρη ακτινοβολία να διέρχεται από το υλικό, επειδή αυτό είναι χαρακτηριστικό του συνηθισμένου περιτυλίγματος τροφίμων από πολυαιθυλένιο. Φυσικά, το πλαστικό κουζίνας είναι αδιαπέραστο από το νερό, καθιστώντας το άχρηστο ως ρούχο. Το γεγονός ότι είναι διαφανές δεν βοηθά και πολύ. Οι ερευνητές αντιμετώπισαν αυτές τις ελλείψεις ένα κάθε φορά.

Πρώτον, βρήκαν μια παραλλαγή πολυαιθυλενίου που χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή μπαταριών που έχει μια συγκεκριμένη νανοδομή που είναι αδιαφανής στο ορατό φως αλλά είναι διαφανής στην υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία θα μπορούσε να αφήσει τη θερμότητα του σώματος να διαφύγει. Αυτό παρείχε ένα βασικό υλικό που ήταν αδιαφανές στο ορατό φως για λόγους σεμνότητας αλλά θερμικά διαφανές για σκοπούς ενεργειακής απόδοσης.

Στη συνέχεια τροποποίησαν το βιομηχανικό πολυαιθυλένιο επεξεργάζοντάς το με καλοήθεις χημικές ουσίες για να επιτρέψουν στα μόρια υδρατμών να εξατμιστούν μέσω νανοπόρων στο πλαστικό, επιτρέποντας στο πλαστικό να αναπνέει σαν φυσική ίνα, λέει ο μεταδιδακτορικός μελετητής Po-Chun Hsu.

Αυτό οδήγησε σε ένα μονόφυλλο υλικό που πληρούσε τα τρία βασικά τους κριτήρια για ένα ύφασμα ψύξης. Για να κάνουν αυτό το λεπτό υλικό πιο ύφασμα, δημιούργησαν μια τριπλή έκδοση: δύο φύλλα επεξεργασμένου πολυαιθυλενίου που χωρίζονται με ένα βαμβακερό πλέγμα για αντοχή και πάχος.

Πιο δροσερό από το βαμβάκι

Για να δοκιμάσουν το ψυκτικό δυναμικό της κατασκευής τους σε τρία στρώματα σε σχέση με ένα βαμβακερό ύφασμα συγκρίσιμου πάχους, τοποθέτησαν ένα μικρό δείγμα κάθε υλικού σε μια επιφάνεια τόσο ζεστή όσο το γυμνό δέρμα και μέτρησαν πόση θερμότητα παγιδεύτηκε κάθε υλικό.

"Το να φοράς οτιδήποτε παγιδεύει λίγη θερμότητα και κάνει το δέρμα πιο ζεστό", λέει ο Fan. "Εάν η διάχυση της θερμικής ακτινοβολίας ήταν το μόνο μέλημά μας, τότε θα ήταν καλύτερο να μην φοράμε τίποτα."

Η σύγκριση έδειξε ότι το βαμβακερό ύφασμα έκανε την επιφάνεια του δέρματος 3.6 F πιο ζεστή από το κλωστοϋφαντουργικό προϊόν ψύξης. Η διαφορά σημαίνει ότι ένα άτομο ντυμένο με το νέο υλικό μπορεί να αισθάνεται λιγότερο διατεθειμένο να ανοίξει ανεμιστήρα ή κλιματιστικό.

Η εργασία συνεχίζεται σε πολλά μέτωπα, συμπεριλαμβανομένης της προσθήκης περισσότερων χρωμάτων, υφών και χαρακτηριστικών που μοιάζουν με ύφασμα στο υλικό. Η προσαρμογή ενός υλικού που έχει ήδη παραχθεί μαζικά για τη βιομηχανία μπαταριών θα μπορούσε να διευκολύνει τη δημιουργία προϊόντων.

"Αν θέλετε να φτιάξετε ένα κλωστοϋφαντουργικό προϊόν, πρέπει να είστε σε θέση να κάνετε τεράστιους όγκους φθηνά", λέει ο Cui.

Η έρευνα ανοίγει νέους δρόμους έρευνας για την ψύξη ή τη θέρμανση των πραγμάτων, παθητικά, χωρίς τη χρήση εξωτερικής ενέργειας, με τη ρύθμιση των υλικών για τη διάχυση ή την παγίδευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας, λέει ο Fan.

"Εκ των υστέρων, μερικά από αυτά που κάναμε φαίνονται πολύ απλά, αλλά είναι επειδή λίγοι έχουν πραγματικά εξετάσει τη μηχανική των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας των υφασμάτων."

πηγή: Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ

Σχετικά βιβλία

at

σπάσει

Ευχαριστώ για την επίσκεψη Innerself.com, πού υπάρχουν 20,000 + άρθρα που αλλάζουν τη ζωή που προωθούν «Νέες στάσεις και νέες δυνατότητες». Όλα τα άρθρα μεταφράζονται σε 30+ γλώσσες. Εγγραφείτε στο InnerSelf Magazine, που δημοσιεύεται εβδομαδιαία, και στο Marie T Russell's Daily Inspiration. Περιοδικό InnerSelf εκδίδεται από το 1985.