Un animal neașteptat, inspirația pentru materialul care își schimbă temperatura
Uneori ne putem simți inconfortabil, fie că purtăm o geacă și ne este prea cald, fie că ne este prea frig fără ea. De aceea, cercetătorii au creat țesătura care își schimbă singură temperatura.
Îmbrăcămintea sportivă rezolvă parțial această problemă prin utilizarea unor țesături care se adaptează la temperatură, dar nu ar fi minunat dacă am putea controla temperatura hainelor? Cercetătorii de la Universitatea din California, Irvine (SUA) au inventat acum țesătura care își schimbă singură temperatura.
Noul material permite circulația aerului, poate fi ușor curățat și poate fi integrat în diferite țesături flexibile. Este conceput pentru a oferi confort în orice condiții meteorologice. Interesant este faptul că acest nou material pentru îmbrăcăminte este inspirat de pielea calmarilor, care își schimbă culoarea în funcție de mediul înconjurător.
Cum funcționează țesătura care își schimbă singură temperatura?
„Pielea calmarilor este complexă, constând din mai multe straturi care lucrează împreună pentru a manipula lumina și a schimba culoarea și modelul general al animalului”, a explicat Alon Gorodetsky, autorul studiului.
„Unele dintre straturi conțin organe numite cromatofori, care se extind sau se contractă (sub acțiunea mușchilor) pentru a modifica modul în care pielea transmite și reflectă lumina vizibilă”, a adăugat Gorodetsky, citat de Interesting Engineering.
Acest material compozit bio-inspirat funcționează pe baza spectrului infraroșu, același mecanism utilizat de camerele termale. Când temperatura corpului crește, acesta emite o parte din căldură sub formă de radiații infraroșii invizibile. Îmbrăcămintea este concepută pentru a-și regla temperatura în funcție de căldura corpului purtătorului.
Mai exact, materialul este echipat cu „caracteristici termoregulatoare” care pot fi manipulate. Aceste caracteristici îi permit materialului să își schimbe proprietățile în funcție de radiațiile infraroșii detectate. Prin ajustarea acestor proprietăți, îmbrăcămintea poate controla eficient temperatura purtătorului.
Materialul este compus dintr-o bază polimerică acoperită cu mici insule de cupru. Când materialul este întins, aceste insule de cupru se separă unele de altele. Această schimbare în aranjamentul insulelor influențează modul în care materialul interacționează cu lumina infraroșie și își ajustează proprietățile termice. Echipa de cercetători a îmbunătățit materialul, făcându-l lavabil, respirabil și potrivit pentru integrarea în țesături. Pentru a realiza acest lucru, au adăugat un strat subțire pentru a putea fi spălat, au perforat materialul pentru respirabilitate și l-au atașat la o plasă pentru integrarea în țesături.
La ce poate fi folosit noul material?
Materialul modificat a permis trecerea aerului și a vaporilor de apă, similar cu țesăturile din bumbac.
A fost folosită spectroscopia infraroșie cu transformata Fourier pentru a vedea cum interacționează materialul cu lumina infraroșie. Mai mult, oamenii de știință au folosit un instrument special pentru a evalua „proprietățile termoregulatoare”. Cercetătorii au descoperit că modificările aduse nu au compromis capacitățile de reglare a căldurii ale materialului.
„Materialul nostru compozit avansat deschide acum oportunități pentru majoritatea aplicațiilor purtabile, dar poate fi deosebit de potrivit pentru îmbrăcăminte de vreme rece, precum geci de schi, șosete termice, mănuși izolante și căciuli de iarnă”, a spus Gorodetsky.
„Strategiile utilizate pentru a le conferi materialelor respirabilitate, ‘spălabilitate’ și compatibilitate cu țesăturile le-ar putea fi aplicate și altor tipuri de sisteme purtabile, precum electronice organice lavabile, textile extensibile și materiale triboelectrice pentru recoltarea energiei”, a adăugat acesta.
Descoperirile au fost publicate în revista APL Bioengineering.
Vă recomandăm să citiți și:
Cercetătorii au creat celule solare tandem din perovskit cu o eficiență record
Cea mai mare baterie din lume va fi un colos energetic! Câți megavați/oră va stoca?