אם ארוג בבגדים, טקסטיל חדש בעלות נמוכה על בסיס פלסטיק יכול לקרר את גופכם בצורה יעילה בהרבה ממה שאפשר עם הבדים הטבעיים או הסינתטיים בבגדים שאנו לובשים כיום.
מדענים אומרים כי משפחת הבדים החדשה יכולה להפוך לבסיס לבגדים ששומרים על קור רוח באקלים חם ללא מיזוג אוויר.
"אם אתה יכול לצנן את האדם במקום את הבניין שבו הוא עובד או גר, זה יחסוך אנרגיה", אומר יי קוי, פרופסור למדעי החומרים והנדסה באוניברסיטת סטנפורד.
מתואר בכתב העת מדע, החומר החדש פועל בכך שהוא מאפשר לגוף לפרוק חום בשתי דרכים שיגרמו ללובש להרגיש קריר של כמעט 4 מעלות פרנהייט מאשר אם היה לובש בגדי כותנה.
הוא מתקרר בכך שהוא נותן לזיעה להתאדות דרך החומר, משהו שבדים רגילים כבר עושים. אך החומר מספק מנגנון קירור שני ומהפכני: לאפשר לחום שהגוף פולט כקרינה אינפרא אדומה לעבור דרך הטקסטיל הפלסטי.
כל החפצים, כולל גופנו, זורקים חום בצורה של קרינה אינפרא אדומה, אורך גל בלתי שפיר ושפיר של אור. שמיכות מחממות אותנו על ידי לכידת פליטות חום אינפרא אדום קרוב לגוף. קרינה תרמית הנמלטת מגופנו היא זו שגורמת לנו להיות חשופים בחושך דרך משקפי ראיית לילה.
"ארבעים עד 60 אחוזים מחום גופנו מתפוגג כקרינה אינפרא אדומה כאשר אנו יושבים במשרד", אומר שנהוי פאן, פרופסור להנדסת חשמל המתמחה בפוטוניקה, שהיא חקר אור נראה ובלתי נראה. "אך עד כה לא היה מעט מחקר על עיצוב תכונות המאפיינים של קרינה תרמית של טקסטיל."
שיפור על ניילון
כדי לפתח את הטקסטיל, חוקרים שילבו ננוטכנולוגיה, פוטוניקה וכימיה כדי לתת לפוליאתילן - הפלסטיק הצלול והדביק שבו אנו משתמשים כעטיפת מטבח - מספר מאפיינים רצויים בחומר הלבוש: הוא מאפשר לקרינה תרמית, לאוויר ולאדי מים לעבור דרך , והוא אטום לאור הנראה.
התכונה הקלה ביותר הייתה לאפשר לקרינת אינפרא אדום לעבור בחומר, מכיוון שזהו מאפיין של עטיפת מזון פוליאתילן רגילה. כמובן, פלסטיק המטבח אטום למים והופך אותו לחסר תועלת כבגדים. גם העובדה שזה שקוף לא עוזרת במיוחד. החוקרים התמודדו עם הליקויים הללו אחד אחד.
ראשית, הם מצאו גרסה של פוליאתילן הנפוץ בייצור סוללות, שיש לה מבנה ננו ספציפי שאינו אטום לאור הנראה ועם זאת שקוף לקרינת אינפרא אדום, מה שעלול לתת לחום הגוף להימלט. זה סיפק חומר בסיס שהיה אטום לאור הנראה למען הצניעות אך שקוף תרמית לצורכי יעילות אנרגטית.
לאחר מכן הם שינו את הפוליאתילן התעשייתי על ידי טיפול בו בכימיקלים שפירים על מנת לאפשר למולקולות אדי מים להתאדות דרך ננו-פוריות בפלסטיק, מה שאפשר לפלסטיק לנשום כמו סיב טבעי, אומר הפוסט-דוקטורט פו-צ'ון הסו.
זה הוביל לחומר בעל גיליון יחיד שעומד בשלושת הקריטריונים הבסיסיים שלהם עבור בד קירור. כדי להפוך את החומר הדק הזה לדמוי יותר מבד, הם יצרו גרסה בת שלוש שכבות: שתי יריעות פוליאתילן מטופל המופרדות ברשת כותנה לחוזק ועובי.
קריר יותר מכותנה
כדי לבדוק את פוטנציאל הקירור של המבנה התלת-שכבתי שלהם לעומת בד כותנה בעובי דומה, הם הניחו דוגמית קטנה של כל חומר על משטח שהיה חם כמו עור חשוף ומדד כמה חום כל חומר נלכד.
"לבישת כל דבר לוכדת קצת חום וגורמת לעור להתחמם", אומר פאן. "אם פיזור הקרינה התרמית היה הדאגה היחידה שלנו, אז עדיף לא ללבוש כלום."
ההשוואה הראתה כי בד הכותנה הפך את פני העור לחמים בגודל 3.6 F יותר מהטקסטיל המקרר שלהם. ההבדל אומר שאדם לבוש בחומר החדש עשוי להרגיש פחות נוטה להדליק מאוורר או מזגן.
העבודה נמשכת בכמה חזיתות, כולל הוספת צבעים, מרקמים ומאפיינים דמויי בד לחומר. התאמת חומר שכבר הופך במסה לתעשיית הסוללות עשויה להקל על יצירת מוצרים.
"אם אתה רוצה לייצר טקסטיל, אתה צריך להיות מסוגל לייצר כמויות אדירות בזול", אומר קוי.
המחקר פותח דרכי חקירה חדשות לקירור או חימום של דברים, באופן פאסיבי, ללא שימוש באנרגיה חיצונית, על ידי כוונון חומרים לפיזור או לכידת קרינה אינפרא אדומה, אומר פאן.
"בדיעבד, חלק ממה שעשינו נראה פשוט מאוד, אבל זה בגלל שמעטים באמת בחנו את הנדסת מאפייני הקרינה של טקסטיל".
מקור: אוניברסיטת סטנפורד
ספרים קשורים
at
סוללה על בסיס מים זו מאחסנת אנרגיה ירוקה למועד מאוחר יותר
החוקרים טוענים כי סוללה חדשה על בסיס מים עשויה לספק דרך זולה לאחסון אנרגיית רוח או שמש.
מהן המילים הנכונות בטקסט שיכול להרגיע משבר?
קווים חמים למשברים קיימים כבר שנים, אבל עד לאחרונה היו מעט מאוד נתונים על אילו אסטרטגיות ייעוץ נראו הכי...
תודה על הביקור InnerSelf.com, איפה הם 20,000 + מאמרים משנים חיים המקדמים "עמדות חדשות ואפשרויות חדשות". כל המאמרים מתורגמים ל 30 + שפות. הירשם למגזין InnerSelf, המתפרסם מדי שבוע, ולהשראה היומית של מארי טי ראסל. מגזין InnerSelf פורסם מאז 1985.
סוללה על בסיס מים זו מאחסנת אנרגיה ירוקה למועד מאוחר יותר
מהן המילים הנכונות בטקסט שיכול להרגיע משבר?
תודה על הביקור InnerSelf.com, איפה הם 20,000 + מאמרים משנים חיים המקדמים "עמדות חדשות ואפשרויות חדשות". כל המאמרים מתורגמים ל 30 + שפות. הירשם למגזין InnerSelf, המתפרסם מדי שבוע, ולהשראה היומית של מארי טי ראסל. מגזין InnerSelf פורסם מאז 1985.
