Jos ne on kudottu vaatteisiin, uusi edullinen, muovipohjainen tekstiili voisi jäähtyä kehoon paljon tehokkaammin kuin nykyisissä vaatteissamme olevissa luonnon- tai synteettisissä kankaissa.
Tutkijat sanovat, että uusi kangasryhmä voisi olla perusta vaatteille, jotka pitävät ihmiset viileinä kuumassa ilmastossa ilman ilmastointia.
”Jos voit viilentää ihmistä eikä rakennusta, jossa he työskentelevät tai elävät, se säästää energiaa”, sanoo Stanfordin yliopiston materiaalitieteen ja -tekniikan apulaisprofessori Yi Cui.
Kuvataan lehdessä tiede, uusi materiaali toimii antamalla keholle päästää lämpöä kahteen tapaan, mikä tekisi käyttäjälle tuntuu lähes 4-asteen Fahrenheitin kylmemmältä kuin jos he käyttäisivät puuvillaa.
Se jäähtyy antamalla hikoilua haihtua materiaalin läpi. Mutta materiaali tarjoaa toisen, vallankumouksellisen jäähdytysmekanismin: sallii lämmön, jonka keho säteilee infrapunasäteilynä läpi muovikankaan.
Kaikki esineet, mukaan lukien kehomme, heittävät lämpöä infrapunasäteilyn, näkymättömän ja hyvänlaatuisen valon aallonpituuden muodossa. Peitot lämmittävät meitä tarttumalla infrapunasäteilyn lähelle kehoa. Kehoistamme lähtevä lämpösäteily tekee meistä näkyväksi pimeässä yönäkö-silmälasien kautta.
”Neljäkymmentä 60 prosenttia kehon lämpömäärästä haihtuu infrapunasäteilynä, kun istumme toimistossa”, sanoo sähkötekniikan professori Shanhui Fan, joka on erikoistunut näkyvään ja näkymättömään valoon. ”Tähän mennessä tekstiilien lämpösäteilyominaisuuksien suunnittelusta on kuitenkin tehty vähän tai ei lainkaan tutkimusta.”
Muovikelmun parantaminen
Tekstiilin kehittämiseksi tutkijat sekoittivat nanoteknologiaa, fotoniikkaa ja kemiaa, jotta polyeteeni - selkeä, kiiltävä muovi, jota käytämme keittiömateriaalina - on useita vaatemateriaalissa toivottavia ominaisuuksia. , ja se on läpinäkymätön näkyvälle valolle.
Helpoin ominaisuus oli, että infrapunasäteily kulkee materiaalin läpi, koska tämä on tyypillinen tavanomaiselle polyeteeniruoan käärimelle. Keittiömuovia ei tietenkään ole vettä läpäisemätön, mikä tekee siitä hyödytön vaatteina. Se, että se on läpikäynti, ei myöskään auta. Tutkijat käsittelivät näitä puutteita yksi kerrallaan.
Ensinnäkin he löysivät muunnoksen polyeteenistä, jota yleisesti käytetään akkujen valmistuksessa ja jolla on erityinen nanorakenne, joka on läpinäkymätön näkyvälle valolle, mutta on infrapunasäteilylle läpinäkyvä. Tämä tarjosi perusmateriaalin, joka oli läpinäkymätön näkyvälle valolle vaatimattomuuden vuoksi, mutta joka oli lämpö- läpinäkyvä energiatehokkuuden kannalta.
Sitten ne modifioivat teollista polyeteeniä käsittelemällä sitä hyvänlaatuisilla kemikaaleilla, jotta vesihöyrymolekyylit haihtuivat nanoporien läpi muovissa, jolloin muovi voisi hengittää kuin luonnonkuitu, sanoo tutkija Po-Chun Hsu.
Tämä johti yhden arkin materiaaliin, joka täytti kolme perusvaatimusta jäähdytyskangasta. Jotta tämä ohut materiaali olisi enemmän kankaan kaltaista, ne loivat kolmikerroksisen version: kaksi arkkia käsitellystä polyeteenistä, jotka on erotettu puuvillaverholla lujuuden ja paksuuden varmistamiseksi.
Jäähdytin kuin puuvilla
Kolmikerroksisen rakenteen jäähdytyspotentiaalin testaamiseksi verrattuna vastaavan paksuiseen puuvillakankaaseen, ne asettivat pienen värimallin jokaisesta materiaalista pinnalle, joka oli yhtä lämmin kuin paljaalla iholla, ja mitattiin kuinka paljon lämpöä jokainen materiaali loukkuun.
”Kaikkien pukeutumisten takia kuumuus ja iho lämpenevät”, Fan sanoo. ”Jos meidän ainoana huolenaiheena on hajoava lämpösäteily, olisi parasta käyttää mitään.”
Vertailu osoitti, että puuvillakangas teki ihon pinnan 3.6 F lämpimämmäksi kuin niiden jäähdytystekstiili. Ero tarkoittaa sitä, että uudessa materiaalissa pukeutunut henkilö voi tuntua vähemmän taipuvalta kytkeä tuulettimen tai ilmastointilaitteen päälle.
Työ jatkuu useilla rintamilla, mukaan lukien materiaalin lisääminen väreihin, kuvioihin ja kankaisiin. Akun teollisuudelle jo valmistetun massan mukauttaminen voisi helpottaa tuotteiden luomista.
”Jos haluat tehdä tekstiiliä, sinun täytyy pystyä tekemään valtavia määriä halvalla”, Cui sanoo.
Tutkimus avaa uusia keinoja tutkia asioita jäähtyä tai lämmittää, passiivisesti ilman ulkoista energiaa, virittämällä materiaaleja hajottamaan infrapunasäteilyä tai ansaitsemalla sitä, Fan sanoo.
”Jälkikäteen jotkut, mitä olemme tehneet, näyttävät hyvin yksinkertaisilta, mutta se johtuu siitä, että harvat ovat todella tarkastelleet tekstiilien säteilyominaisuuksien suunnittelua.”
Lähde: Stanfordin yliopisto
Liittyvät kirjat
at
Tämä vesipohjainen akku tallentaa vihreää energiaa myöhemmin
Uusi vesipohjainen akku voisi tarjota halpaa tapaa tallentaa tuuli- tai aurinkoenergiaa myöhemmin, tutkijat sanovat.
Mitkä ovat oikeat sanat tekstissä, joka voi rauhoittaa kriisiä?
Kriisipuhelimet ovat olleet olemassa jo vuosia, mutta viime aikoihin asti on ollut hyvin vähän tietoa siitä, mitkä neuvontastrategiat tuntuivat parhaimmalta…
Kiitos käynnistä InnerSelf.com, missä niitä on 20,000+ elämää muuttavat artikkelit, joissa mainostetaan "Uusia asenteita ja uusia mahdollisuuksia". Kaikki artikkelit on käännetty kielelle Yli 30 kieltä. Tilaa viikoittain ilmestyvälle InnerSelf Magazinelle ja Marie T Russellin Daily Inspirationille. InnerSelf-lehti on julkaistu vuodesta 1985.
Tämä vesipohjainen akku tallentaa vihreää energiaa myöhemmin
Mitkä ovat oikeat sanat tekstissä, joka voi rauhoittaa kriisiä?
Kiitos käynnistä InnerSelf.com, missä niitä on 20,000+ elämää muuttavat artikkelit, joissa mainostetaan "Uusia asenteita ja uusia mahdollisuuksia". Kaikki artikkelit on käännetty kielelle Yli 30 kieltä. Tilaa viikoittain ilmestyvälle InnerSelf Magazinelle ja Marie T Russellin Daily Inspirationille. InnerSelf-lehti on julkaistu vuodesta 1985.
