پوشاک خنک کننده ی پوست

مهندسین ماده ی پلاستیکی را توسعه دادند که بر روی البسه کوت شده و پوست را خنک می کند. مهندسین استنفورد یک ماده با هزینه ی کم را توسعه دادند به صورت منسوجاتی که بر پایه ی پلاستیک هستند که به شکل لباس بافته شده اند که با استفاده از این مواد در لباس هایی از جنس الیاف مصنوعی یا طبیعی می توان به صورت موثربدن فرد را خنک کرد. محققان این نسل جدید از پارچه ها برای تولید لباس برای افرادی که در شرایط آب هوایی گرم و خشک بدون تهویه ی مناسب زندگی می کنند پیشنهاد می کنند که بدن افراد را خنک می کند. به گفته ی Yi Cui استادیار علوم و مهندسی و علم مواد در دانشگاه استنفورد: ” اگر شما بتوانید بدن اشخاص را در محل کار یا زندگی خنک نگه دارید در مصرف انرژی صرفه جوئی کرده اید.” نحوه ی عمل کردن این مواد جدید به این صورت است که بدن افراد به دو روش می توانند حرارت را تخلیه کنند و حدود ۴ درجه فارنهایت بدن اشخاص خنک تر می شود در صورتی که لباس پنبه ای پوشیده باشند. موادی که از قبل برای اینکار رایج بودند عرق بدن را تبخیر می کنند و باعث خنک شدن بدن افراد می شوند.

اما مواد جدید دانشگاه استنفورد در مکانیزم های خنک کننده انقلابی را ایجاد می کنند و عملکرد آن به این صورت می باشد که گرمایی که از بدن افراد ساطع می شود به شکل اشعه ی مادون قرمز به این ماده ی پلاستیکی منتقل می شود. همه ی اشیا از جمله بدن ما پرتاب کردن گرما را در فرم اشعه ی مادون قرمز که در محدوده ی طول موج نامرئی و بی خطر قرار دارد، انجام می دهند. پتو با به دام اندختن انتشار حرارت مادون قرمز نزدیک به بدن ما را گرم می کند. این تابش حرارتی که از بدن ما خارج می شود با عینک دید در شب قابل رویت است. Shanhui Fan استاد مهندسی برق متخصص در فوتونیک می گوید: “هنگامی که ما در یک اداره نشسته ایم حدود 40 تا 60% از حرارت بدن ما به عنوان اشعه ی مادون قرمز از بین می رود.”

اما تاکنون پژوهش های خیلی کمی بر روی طراحی ویژگی های تابش های حرارتی منسوجات انجام شده است. برای توسعه ی منسوجات خنک کننده، محققان استنفورد نانوتکنولوژی، فوتونیک و شیمی را با همدیگر ترکیب کردند تا پلی اتیلن شفاف، که مثل پلاستیک چسبنده است را بدست آوردند. ویژگی هایی که این ماده ی مورد استفاده در البسه باید داشته باشد این است که امکان تابش حرارت، هوا و بخار آب از بین خودش داشته باشد. محققان دانشگاه استنفورد با این مشکلات در یک زمان مقابله کردند. در ابتدا آنها یک نوع پلی اتیلن را پیدا کردند که در ساخت باتری از آن استفاده می شد که یک نانو ساختار خاص دارد و در محدوده نور مرئی مات است و در برابر اشعه ی مادون قرمز شفاف است که این ماده به حرارت بدن اجازه می دهد تا خارج شود. آنها سپس پلی اتیلن صنعتی را اصلاح کردند از طریق عمل کردن با مواد شیمیایی که خوش بین بودند باعث فعال شدن مولکول آب شده تا از بین نانو حفره های این مواد پلاستیکی تبخیر شوند، محقق فوق دکترا و عضو تیم Po-Chun Hsu می گوید:” این پلاستیک اجازه می دهد مثل یک لیف طبیعی نفس بکشیم.”

نتیجه ی این موفقیت یک ماده ی تک صفحه ای را به محققان می دهد که سه معیار اصلی برای پارچه های خنک کننده را دارد. این مواد را نازک تر از پارچه درست می کنند که به صورت سه لایه می باشد. دو صفحه از پلی اتیلن عمل شده با یک مش پنبه ای برای حصول قدرت و ضخامت جدا می شود. برای تست پتانسیل خنک کنندگی از این مواد سه لایه در برابر پارچه ی پنبه ای که از لحاظ ضخامت برابری می کنند، آنها یک سواچ کوچک از هر ماده را بر روی یک سطح صاف مانند پوست قرار می دهند و محاسبه می کنند چقدر گرما داخل هر کدام به دام افتاده است. Fan می گوید: “پوشیدن هر نوع لباسی می تواند باعث به دام انداختن مقداری گرما و نیز گرم شدن پوست بدن بشود، اگر اتلاف تابش حرارتی نگرانی اصلی ما است بهترین کار این است هیچ لباسی نپوشیم.” مقایسه ها نشان داده است پارچه ی پنبه ای سطح پوست را 3.6 درجه فارنهایت گرم تر می کند نسبت به منسوجات خنک کننده. محققان گفته اند که این اختلاف نشان دهنده ی این است که اگر افراد لباس های تولید شده با این مواد خنک کننده بپوشند دیگر نیازی به فن و تهویه ی مطبوع نیست.

Top