The first temperature-sensitive textile has been created which can regulate our body’s тепло exchange with the охрана окружающей среды
Наше тело поглощает или теряет тепло in the form of infrared radiation. At room temperature around 40 percent of heart transfer occurs in this manner. Человек 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 охрана окружающей среды 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.
Новый уникальный текстиль
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 погода 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.
Технологии, стоящие за этим
Новизна ткани заключается в том, что ее базовая пряжа состоит из двух противоположных видов имеющихся в продаже синтетических материалов. материалы, гидрофильная целлюлоза и гидрофобные триацетатные волокна, которые либо поглощают, либо отталкивают воду. Нити волокна покрыты проводящим металлом - легкими углеродными нанотрубками на основе углерода - с помощью процесса, аналогичного окрашиванию в растворе, обычно используемому для промышленного окрашивания синтетических волокон. Из-за двойных свойств волокно коробится при воздействии влажных условий, например, влажности. Электромагнитная связь между углеродными нанотрубками внутри покрытия модифицируется, что действует как «регулирующий переключатель». Основываясь на этом изменении электромагнитной связи каждый раз, ткань либо блокирует тепло, либо пропускает его. Человек, носящий ткань, не осознает эту основную деятельность, поскольку ткань делает это мгновенно, менее чем за минуту. Он самостоятельно определяет уровень теплового дискомфорта человека и может изменять количество излучаемого тепла на 35 процентов по мере изменения уровня влажности под кожей.
В ходе практического эксперимента команда связала образец площадью 0.5 м2, чтобы продемонстрировать масштабируемость для будущего производства. Изменение расстояния между волокнами во влажных и сухих условиях было зафиксировано в режиме реального времени с помощью конфокальной флуоресцентной микроскопии и флуоресцентно окрашенного образца ткани. небольшой образец ткани. Они заметили, что ткань может достигать 35-процентного относительного изменения пропускания инфракрасного излучения. Во всех экспериментах ткань могла эффективно переключаться из режима охлаждения в режим нагрева менее чем за минуту.
Это практично, как настоящая одежда?
Впервые была создана новая ткань, которая помогает сохранять тепло в прохладную и сухую погоду и прохладу в жаркую и влажную погоду. Это действительно увлекательно! Ткань можно было вязать или красить, а также стирать так же, как и другую спортивную одежду. Вероятно, необходимы дополнительные исследования, чтобы сделать эту ткань более практичной и полезной для повседневного использования. Исследователи надеются в ближайшем будущем сотрудничать с производственным подразделением для производства одежды из этой новой ткани. Это открытие опубликовано в Наука является инновационным и многообещающим, поскольку такая ткань может быть полезна спортсменам, спортсменам, младенцам и пожилым людям, обеспечивая им комфорт и ощущение нормальной одежды.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Чжан XA и др., 2019. Динамическое стробирование инфракрасного излучения в текстиле. Наука. 363 (6427).
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
