Новая кухонная оберточная одежда помогла бы нам оставаться спокойной

Если вы вплетены в одежду, новый недорогой текстиль на основе пластика может охлаждать ваше тело намного эффективнее, чем это возможно с натуральными или синтетическими тканями в одежде, которую мы носим сегодня.

Ученые говорят, что новое семейство тканей может стать основой для одежды, которая держит людей в прохладном климате без кондиционера.

«Если вы можете охладить человека, а не здание, где они работают или живут, это сэкономит энергию», - говорит Йи Цуй, доцент кафедры материаловедения и инженерии Стэнфордского университета.

Описан в журнале Наука, новый материал работает, позволяя телу выделять тепло двумя способами, которые заставили бы пользователя чувствовать себя почти на 4 градусов по Фаренгейту, чем если бы они носили хлопчатобумажную одежду.

Он остывает, позволяя испарять испарение через материал, что-то обычные ткани уже делают. Но материал обеспечивает второй, революционный механизм охлаждения: позволяет тепло, которое тело излучает, когда инфракрасное излучение проходит через пластиковый текстиль.

Все объекты, включая наши тела, отбрасывают тепло в виде инфракрасного излучения, невидимую и мягкую длину волны света. Одеяло нагревает нас, захватывая инфракрасные тепловые выбросы вблизи тела. Тепловое излучение, выходящее из наших тел, делает нас видимыми в темноте сквозь очки ночного видения.


графика подписки внутри себя


«Сорок до 60 процентов тепла нашего тела рассеивается как инфракрасное излучение, когда мы сидим в офисе», - говорит Шанхуй Фан, профессор электротехники, специализирующийся на фотонике, который изучает видимый и невидимый свет. «Но до сих пор мало или вообще не проводилось исследований по разработке тепловых радиационных характеристик текстиля».

Улучшение на пластиковой упаковке

Чтобы развить текстиль, исследователи смешали нанотехнологии, фотонику и химию, чтобы дать полиэтилену - прозрачному, липкому пластику, который мы используем в качестве кухонной обертки - ряд характеристик, желательных для материала одежды: он позволяет тепловому излучению, воздуху и водяному пару проходить прямо через и непрозрачен для видимого света.

Самый простой атрибут - позволить инфракрасному излучению проходить через материал, потому что это характерно для обычной полиэтиленовой упаковки. Конечно, кухонный пластик непроницаем для воды, делая его бесполезным, как одежду. Тот факт, что это сквозной путь, тоже не помогает. Исследователи решали эти недостатки по одному за раз.

Во-первых, они нашли вариант полиэтилена, который обычно используется в производстве батарей, который имеет специфическую наноструктуру, непрозрачную для видимого света, но прозрачную для инфракрасного излучения, что может позволить вывести тепло тела. Это обеспечило базовый материал, который был непрозрачным для видимого света ради скромности, но с термической прозрачностью в целях повышения энергоэффективности.

Затем они модифицировали промышленный полиэтилен, обрабатывая его доброкачественными химикатами, чтобы молекулы водяного пара испарялись через нанопоры в пластике, что позволяло пластику дышать, как натуральное волокно, говорит ученый-докторант По-Чун Хсу.

Это привело к созданию однослойного материала, который соответствовал их трем основным критериям для охлаждающей ткани. Чтобы сделать этот тонкий материал более тканеподобным, они создали трехслойную версию: два листа обработанного полиэтилена, разделенные хлопковой сеткой для прочности и толщины.

Кулер, чем хлопок

Чтобы проверить потенциал охлаждения их трехслойной конструкции по сравнению с хлопчатобумажной тканью сопоставимой толщины, они поместили небольшой образец каждого материала на поверхность, которая была такой же теплой, как обнаженная кожа, и измерили, сколько тепла каждый материал захвачен.

«Ношение чего-то ловушки тепла и делает кожу более теплой, - говорит Фан. «Если бы рассеивание теплового излучения было нашей единственной проблемой, тогда было бы лучше ничего не носить».

Сравнение показало, что хлопчатобумажная ткань сделала поверхность 3.6 F более теплой, чем их охлаждающий текстиль. Разница означает, что человек, одетый в новый материал, может чувствовать себя менее склонным к включению вентилятора или кондиционера.

Работа продолжается на нескольких фронтах, включая добавление к материалу большего количества цветов, текстур и тканеподобных характеристик. Адаптация материала, уже произведенного для аккумуляторной промышленности, может облегчить создание продуктов.

«Если вы хотите сделать текстиль, вы должны иметь возможность делать огромные объемы недорого», - говорит Цуй.

Исследование открывает новые пути исследования, чтобы охлаждать или нагревать вещи, пассивно, без использования внешней энергии, путем настройки материалов для рассеивания или улавливания инфракрасного излучения, говорит Фан.

«Оглядываясь назад, некоторые из того, что мы сделали, выглядят очень просто, но это потому, что немногие действительно смотрят на разработку радиационных характеристик текстиля».

Источник: Стэнфордский университет

Книги по этой теме

at

перерыв

Спасибо за визит InnerSelf.comгде есть 20,000+ изменяющие жизнь статьи, пропагандирующие «Новые взгляды и новые возможности». Все статьи переведены на 30 + языки. Подписаться в журнал InnerSelf Magazine, публикуемый еженедельно, и в журнал Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine издается с 1985 года.