The first temperature-sensitive textile has been created which can regulate our body’s šiluma exchange with the aplinka
Mūsų kūnas sugeria arba praranda šiluma in the form of infrared radiation. At room temperature around 40 percent of heart transfer occurs in this manner. Žmonių body is a radiator and we use clothing as a means to enable this regulation as different fabrics trap infrared radiation and keep us warm or cool by regulating the temperature. Scientists have desired for very long to develop a fabric which could also release this energy rather than only trap it, so as to keep our body passively cool. However, textiles do not respond to the changes occurring in the external aplinka and so they do not possess the ability to regulate both cooling and heating. The only way for us humans to cope with change in temperature in the environment has been to choose and wear appropriate clothing.
Nauja unikali tekstilė
Scientists from University of Maryland, USA have created an innovative fabric which could‘automatically’ regulate the amount of heat passing through a person’s body according to the external weather conditions. The fabric is made of a specially engineered heat sensitive yarn (polymer fibre) whose strands act as a ‘gate’ for the heat (or infrared radiation) to transmit or block. This ‘gate’ works quite intelligently in a very unique way. When the outside oras is hot and humid, the strands of the fibrecompact and the fibre collapses which allows for opening of fabric weave. Once ‘open’, the fabric activates cooling by allowing the heat radiating from our body to escape. This makes us feel cooler as the fabric also reflects sunlight.In contrast, when the outside weather is rather dry and cold, the fibre expands and closes or reducesthe gaps to prevent heat from escaping making the person feel warm. So, the fabric dynamically gates infrared radiation in real time based upon outside environmental conditions.
Technologijos už to
Audinio naujumas yra dėl jo pagrindo verpalų, sudarytų iš dviejų priešingų rūšių komerciškai prieinamų sintetinių medžiagų. medžiagos, hidrofilinės celiuliozės ir hidrofobinio triacetato pluoštai, kurie arba sugeria, arba atstumia vandenį. Pluošto sruogos yra padengtos laidžiu metalu – anglies pagrindu pagamintais lengvais anglies nanovamzdeliais – tokiu būdu, kaip dažymas tirpalu, dažniausiai naudojamas pramoniniam sintetinių pluoštų dažymui. Dėl dvigubų savybių pluoštas deformuojasi, kai jį veikia drėgnos sąlygos, pvz., drėgmė. Elektromagnetinė jungtis tarp anglies nanovamzdelių dangos viduje keičiasi ir veikia kaip „reguliavimo jungiklis“. Remiantis šiuo elektromagnetinio sujungimo pasikeitimu kiekvieną kartą, audinys arba blokuoja šilumą, arba leidžia jai praeiti. Asmuo, dėvintis audinį, nesuvokia šios pagrindinės veiklos, nes audinys tai atlieka labai akimirksniu, greičiau nei per minutę. Jis pats pajunta žmogaus šiluminio diskomforto lygį ir gali keisti spinduliuojamo šilumos kiekį 35 procentais, kai keičiasi drėgmės lygis po oda.
Praktinio eksperimento metu komanda numezgė 0.5 m2 pavyzdį, kad parodytų mastelio keitimą būsimai gamybai. Pluošto atstumo pokytis drėgnomis ir sausomis sąlygomis buvo užfiksuotas realiu laiku, naudojant konfokalinę fluorescencinę mikroskopiją ir fluorescenciniu būdu nudažytą audinio pavyzdį. Norėdami kiekybiškai įvertinti pluošto veikimą, jie naudojo Furjė transformacijos IR spektrometrą, pritvirtintą prie kintančios drėgmės aplinkos kameros, kurioje yra mažas audinio gabalas. Jie pastebėjo, kad audinys gali pasiekti 35 procentų santykinį infraraudonųjų spindulių pralaidumo pokytį. Visuose eksperimentuose audinys galėjo efektyviai perjungti iš vėsinimo į šildymo režimą per mažiau nei minutę.
Ar tai praktiška kaip tikri drabužiai?
Pirmą kartą sukurtas naujas audinys, kuris padeda žmogui sušilti, kai lauke vėsu ir sausa, ir vėsu, kai oras karštas ir drėgnas. Tai tikrai žavu! Audinys gali būti megztas arba dažytas, taip pat skalbiamas panašiai kaip ir kiti sportiniai drabužiai. Tikėtina, kad reikės daugiau tyrimų, kad šis audinys būtų praktiškesnis ir naudingesnis kasdieniam naudojimui. Tyrėjai tikisi artimiausiu metu bendradarbiauti su gamybos padaliniu, kad gamintų drabužius iš šio naujo audinio. Šis atradimas buvo paskelbtas m Mokslas yra novatoriškas ir perspektyvus, nes toks audinys gali būti naudingas sportininkams, sportininkams, kūdikiams ir vyresnio amžiaus žmonėms, suteikdamas jiems patogumo ir įprastos aprangos jausmą.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
Zhang XA et al 2019. Dinaminis infraraudonosios spinduliuotės blokavimas tekstilėje. Mokslas. 363 straipsnio 6427 dalį.
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
