Ustvarjen je bil prvi temperaturno občutljiv tekstil, ki lahko uravnava naše telo toplotno izmenjava z okolje
Naše telo absorbira ali izgubi toplotno v obliki infrardečega sevanja. Pri sobni temperaturi približno 40 odstotkov prenosa srca poteka na ta način. Human telo je radiator in oblačila uporabljamo kot sredstvo za omogočanje te regulacije, saj različne tkanine lovijo infrardeče sevanje in nas grejejo ali hladijo z uravnavanjem temperature. Znanstveniki so si že dolgo želeli razviti tkanino, ki bi lahko tudi sprostila to energijo, namesto da bi jo le ujela, da bi ohranila naše telo pasivno hladna. Vendar pa se tekstil ne odziva na zunanje spremembe okolje zato nimajo možnosti uravnavanja hlajenja in ogrevanja. Edini način, da se ljudje spoprimemo s spremembami temperature v okolju, je, da izberemo in nosimo ustrezna oblačila.
Nov unikaten tekstil
Znanstveniki z Univerze v Marylandu v ZDA so ustvarili inovativno tkanino, ki bi lahko 'samodejno' uravnavala količino toplote, ki prehaja skozi človekovo telo glede na zunanje vremenske razmere. Tkanina je izdelana iz posebej izdelane toplotno občutljive preje (polimernih vlaken), katere prameni delujejo kot "vrata" za prenos ali blokiranje toplote (ali infrardečega sevanja). Ta 'vrata' delujejo zelo inteligentno na zelo edinstven način. Ko zunaj vreme je vroče in vlažno, prameni fibrecompact in vlakno se sesedejo, kar omogoča odprtje tkanine. Ko je tkanina "odprta", aktivira hlajenje tako, da prepusti toploti, ki seva iz našega telesa. Zaradi tega se počutimo hladnejše, saj tkanina odbija tudi sončno svetlobo. V nasprotju s tem, ko je zunaj precej suho in hladno vreme, se vlakna razširijo in zaprejo ali zmanjšajo vrzeli, da preprečijo uhajanje toplote, zaradi česar se oseba počuti toplo. Tako tkanina dinamično prepušča infrardeče sevanje v realnem času glede na zunanje okoljske pogoje.
Tehnologija zadaj
Novost tkanine je posledica osnovne preje, ki je sestavljena iz dveh nasprotnih vrst komercialno dostopnih sintetičnih materialov. materiali, hidrofilna celulozna in hidrofobna triacetatna vlakna, ki absorbirajo ali odbijajo vodo. Prameni vlaken so prevlečeni s prevodno kovino – lahkimi ogljikovimi nanocevkami na osnovi ogljika – s postopkom, podobnim barvanju v raztopini, ki se običajno uporablja za industrijsko barvanje sintetičnih vlaken. Zaradi dvojnih lastnosti se vlakna upognejo, ko so izpostavljena vlažnim razmeram, kot je vlaga. Elektromagnetna sklopka med ogljikovimi nanocevkami znotraj prevleke se spremeni, kar deluje kot "regulacijsko stikalo". Glede na to vsakokratno spremembo elektromagnetne sklopke tkanina bodisi blokira toploto ali ji omogoči prehod. Oseba, ki nosi tkanino, se ne zaveda te osnovne dejavnosti, saj tkanina to stori zelo takoj v manj kot minuti. Sam zazna raven toplotnega neugodja osebe in lahko spreminja količino oddane toplote za 35 odstotkov, ko se spremeni raven vlažnosti pod kožo.
V praktičnem poskusu je ekipa spletla vzorec 0.5 m2, da pokaže razširljivost za prihodnjo proizvodnjo. Premik v razmiku vlaken v vlažnih in suhih razmerah je bil zajet v realnem času s konfokalno fluorescenčno mikroskopijo in fluorescenčno obarvanim vzorcem tkanine. Za količinsko opredelitev učinkovitosti vlaken so uporabili IR spektrometer s Fourierjevo transformacijo, pritrjen na okoljsko komoro z različno vlažnostjo, ki vsebuje majhen vzorec tkanine. Opazili so, da lahko tkanina doseže 35-odstotno relativno spremembo infrardeče prepustnosti. Tkanina je lahko v vseh poskusih učinkovito preklopila iz načina hlajenja v način ogrevanja v manj kot minuti.
Je praktično kot pravo oblačilo?
Prvič je bila ustvarjena nova tkanina, ki pomaga, da se človek ogreje, ko je zunanje vreme hladno in suho in hladno, ko je vreme vroče in vlažno. To je res fascinantno! Tkanina je lahko pletena ali barvana in tudi oprana na podoben način kot druga športna oblačila. Verjetno je potrebnih več raziskav, da bo ta tkanina bolj praktična in uporabna za vsakodnevno uporabo. Raziskovalci upajo, da bodo v bližnji prihodnosti sodelovali s proizvodno enoto pri izdelavi oblačil iz te nove tkanine. To odkritje je objavljeno v Znanost je inovativen in obetaven, saj bi takšna tkanina lahko bila koristna za športnike, športnike, dojenčke in starejše ljudi, saj jim zagotavlja udobje in občutek običajnih oblačil.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Zhang XA et al 2019. Dinamično zapiranje infrardečega sevanja v tekstilu. Znanost. 363 (6427).
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
