The first temperature-sensitive textile has been created which can regulate our body’s toplotno exchange with the okolje
Naše telo absorbira ali izgubi toplotno in the form of infrared radiation. At room temperature around 40 percent of heart transfer occurs in this manner. Human 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 okolje 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.
Nov unikaten tekstil
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 vreme 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.
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
