علمی، پژوهشی و فناوری

ابداع پارچه‌ای که دمای لباس را بر اساس نیاز کاربر تنظیم می‌کند

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : گاهی اوقات، ممکن است، پوشیدن لباس‌های زمستانی موجب گرمای بیش از حد شده و در عین حال نپوشیدن آنها نیز سرماخوردگی را در پی داشته باشد. شگفت انگیز نیست برای حل این چالش بتوانیم دمای لباس خود را مدیریت کنیم؟

دانشمندان ماده جدیدی ابداع کرده اند که اجازه جریان هوا را می‌دهد، می‌تواند به راحتی تمیز شده و حتی در پارچه‌های انعطاف پذیر مختلف گنجانده شود. این ماده به گونه‌ای طراحی شده است که راحتی را در هر آب و هوایی برای کاربر فراهم می‌آورد.

«آلون گورودتسکی» «Alon Gorodetsky» نویسنده و یکی از مجریان این پژوهش گفت: «پوست ماهی مرکب پیچیده است و از لایه‌های متعددی تشکیل شده که با هم کار می‌کنند تا نور را دستکاری کرده و رنگ و الگو‌های روی پوست حیوان را تغییر دهند». 

وی افزود: «برخی از لایه‌ها حاوی اندام‌هایی به نام کروماتوفور هستند که بین حالت‌های منبسط و منقبض (در اثر فعالیت ماهیچه ها) تغییر می‌کنند تا نحوه انتقال و انعکاس نور مرئی پوست را تغییر دهند.

ماده‌ای برپایه پرتومادون قرمز

اکنون دانشمندان ماده کامپوزیتی زیست الهامی را ساخته اند که مانند دوربین‌های حرارتی، بر اساس طیف مادون قرمز کار می‌کند.

هنگامی که دمای بدن کاربر بالا می‌رود، مقداری از گرمای خود را به صورت تشعشع مادون قرمز نامرئی ساطع می‌کند. این لباس طوری طراحی شده است که دمای خود را بر اساس گرمای بدن کاربر تنظیم می‌کند. 

این پارچه به طور خاص به «ویژگی‌های تنظیم کننده حرارت» مجهز شده است که می‌توان آن را تغییر داد. این ویژگی‌ها به این ماده اجازه می‌دهند تا خواص خود را در پاسخ به تشعشعات مادون قرمز شناسایی شده تغییر دهند. این پارچه می‌تواند با تنظیم ویژگی‌های خود، به طور موثری دمای لباس کاربر را کنترل کند. 

این ماده از یک پایه پلیمری پوشیده شده با توده‌های کوچک مسی تشکیل شده است. هنگامی که ماده کشیده می‌شود، این توده‌های مسی از هم جدا می‌شوند. این تغییر در آرایش توده‌های مسی بر نحوه تعامل این ماده با نور مادون قرمز تأثیر می‌گذارد و خواص حرارتی آن را تنظیم می‌کند. 

کاربرد‌های مختلف 

محققان، ماده کامپوزیتی خود را با ایجاد قابلیت شستشو، تنفس و مناسب برای ادغام با پارچه ها، بهبود بخشیدند. برای رسیدن به این هدف، آنها یک لایه نازک برای قابلیت شستشو اضافه کردند، مواد را برای تنفس، سوراخ و آن را برای یکپارچگی پارچه به یک توری متصل کردند.

این ماده اصلاح شده اجازه عبور هوا و بخار آب را مانند پارچه‌های پنبه‌ای می‌دهد.

دانش پژوهان از طیف نگاری تبدیل فوریه فروسرخ، برای مشاهده نحوه تعامل این ماده با نور مادون قرمز و همچنین از «صفحه داغ محافظ عرق کننده» برای ارزیابی «خواص تنظیم کننده حرارت» استفاده کردند و دریافتند این تغییرات، خواص تنظیم حرارتی مواد را به خطر نمی‌اندازد. 

گورودتسکی گفت: «ماده کامپوزیتی پیشرفته ما اکنون فرصت‌هایی را برای بیشتر کاربرد‌های پوشیدنی باز می‌کند، اما ممکن است به ویژه برای لباس‌های مناسب هوای سرد مانند کاپشن‌های اسکی، جوراب‌های حرارتی، دستکش‌های عایق و کلاه‌های زمستانی مناسب باشد.»

وی ادامه داد: راهبرد‌های مورد استفاده برای اعطای قابلیت تنفس، قابلیت شستشو و سازگاری با پارچه را می‌توان به چندین نوع دیگر از سیستم‌های پوشیدنی مانند لوازم الکترونیکی آلی قابل شستشو، منسوجات الکترونیکی قابل کشش و مواد برق مالشی (تریبوالکتریک) جمع آوری کننده انرژی، تفسیر کرد.

نتایج این تحقیقات در نشریه APL Bioengineering منتشر شده است.