Naukowcy z Uniwersytetu Maryland stworzyli tkaninę, która dynamicznie reguluje ciepło , które przez nią przepływa. Pomimo dziesięcioleci innowacji w tkaninach o zaawansowanych technologicznie właściwościach termicznych, które chronią biegaczy maratońskich przed chłodem lub alpinistami, nigdy nie było materiału, który ochłodziłby się lub izolował w odpowiedzi na środowisko. Do teraz.

Naukowcy z University of Maryland stworzyli tkaninę, która może automatycznie regulować ciepło, które przez nią przechodzi. Gdy warunki są ciepłe i wilgotne, na przykład w pobliżu pocącego się ciała, tkanina umożliwia przechodzenie promieniowania podczerwonego (ciepła).t

UNIVERSITY

Gdy warunki stają się chłodniejsze i bardziej suche, tkanina zmniejsza ciepło, które ucieka.

Naukowcy stworzyli tkaninę ze specjalnie opracowanej przędzy pokrytej metalem przewodzącym. W gorących, wilgotnych warunkach nitki przędzy zagęszczają się i aktywują powłokę, co zmienia sposób interakcji tkaniny z promieniowaniem podczerwonym. Odnoszą się do działania jako „bramkowania” promieniowania podczerwonego, które działa jako przestrajalna roleta do przekazywania lub blokowania ciepła.

„Jest to pierwsza technologia, która pozwala nam dynamicznie bramkować promieniowanie podczerwone” – powiedział YuWang, profesor chemii i biochemii na UMD i jeden z autorów korespondencji, który kierował badaniami.

Podstawowa przędza dla tej nowej tkaniny jest tworzona z włókien wykonanych z dwóch różnych materiałów syntetycznych – jeden absorbuje wodę, a drugi ją odpycha. Nici są pokryte nanorurkami węglowymi, specjalną klasą lekkiego przewodzącego metalu na bazie węgla. Ponieważ materiały we włóknach są odporne i absorbują wodę, włókna wypaczają się pod wpływem wilgoci, takiej jak otaczająca pocenie się ciało. To zniekształcenie zbliża pasma przędzy do siebie, co robi dwie rzeczy. Po pierwsze, otwiera pory w tkaninie. Ma to niewielki efekt chłodzący, ponieważ umożliwia ucieczkę ciepła. Po drugie, co najważniejsze, modyfikuje sprzężenie elektromagnetyczne między nanorurkami węglowymi w powłoce.

„Można myśleć o tym efekcie sprzężenia, takim jak zginanie anteny radiowej, aby zmienić długość fali lub częstotliwość, z którą rezonuje” – powiedział Wang. „To bardzo uproszczony sposób myślenia o tym, ale wyobraź sobie, że zbliżasz do siebie dwie anteny, aby regulować rodzaj fali elektromagnetycznej, którą odbierają. Gdy włókna są zbliżone do siebie, promieniowanie oddziałuje ze zmianami. W odzieży oznacza to, że tkanina oddziałuje z ciepłem promieniującym z ludzkiego ciała ”.

cool or insulate fabric

W zależności od strojenia tkanina chłodzi lub izoluje ciepło. Reakcja jest niemal natychmiastowa, więc zanim ludzie zdadzą sobie sprawę, że robi się gorąco, ubranie może już je chłodzić. Z drugiej strony, gdy ciało się ochładza, dynamiczny mechanizm bramkowania działa odwrotnie, aby uwięzić ciepło.

„Ludzkie ciało jest doskonałym grzejnikiem. Szybko oddaje ciepło – powiedział Min Ouyang, profesor fizyki w UMD i inny autor korespondencji. „W całej historii jedynym sposobem regulacji grzejnika było zdejmowanie ubrań lub zakładanie ubrań. Ale ta tkanina jest prawdziwym dwukierunkowym regulatorem. ”

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here