Dodano: 12 luty 2019r.

Inteligentna tkanina, która sama reaguje na warunki otoczenia. Pomoże nam się ochłodzić lub ogrzać

Naukowcy opracowali nowy rodzaj tkaniny, który w zależności od warunków panujących w otoczeniu, może pomóc zatrzymać nam ciepło emitowane przez ludzkie ciało lub je odprowadzić .

 

Wiele marek odzieżowych obiecuje w swoich produktach zaawansowane technologicznie regulacje termiczne, ale do tej pory nie istniała tkanina, która zmienia właściwości izolacyjne w zależności od warunków otoczenia. Taką tkaninę stworzyli własnie naukowcy z University of Maryland.

Opracowany przez uczonych materiał zmienia strukturę w odpowiedzi na zmianę warunków otoczenia. Przepuszcza więcej ciepła w upalnych i wilgotnych warunkach, ale zmniejsza jego ucieczkę w chłodniejszym i bardziej suchym otoczeniu. Odzież wykonana z takiego materiału będzie sama dopasowywać się do środowiska, w którym przebywamy.

Opis tkaniny ukazał się na łamach pisma „Science”.

 

Tkanina jest wykonana z dwóch różnych materiałów syntetycznych pokrytych nanorurkami węglowymi, które przewodzą ładunki elektryczne. Podczas gdy jeden z materiałów pochłania wodę, drugi ją odpycha. Zatem, gdy tkanina styka się z cieczą, chociażby z potem, takie parametry obu materiałów pozwalają na zmianę struktury splotu tkaniny zbliżając nanorurki węglowe do siebie.

Tkaniny pochłaniają promieniowanie podczerwone, które pomaga nam utrzymać ciepło w chłodne dni. Oczywiście w czasie upałów jest to mniej pożądane i lepiej nosić wtedy tkaniny o rzadszym splocie, który przepuszcza więcej promieniowania. Nowa tkanina sama się dostosowuje. Gdy będziemy rozgrzani i spoceni, zmieni się gęstość splotu, co ułatwi ucieczkę promieniowanie podczerwonego. Gdy wyschniemy i nasza temperatura się obniży, tkanina zacieśni splot, by zatrzymać więcej promieniowania.

Zmiana odległości między nićmi nanorurek po kontakcie z wilgocią zmienia sposób, w jaki tkanina oddziałuje z promieniowaniem. Pomaga to w lepszym zarządzaniem ciepłem. Ale zachodzi także inny efekt. Kiedy włókna są zbliżane do siebie, promieniowanie, z którym wchodzą w interakcje, zmienia się. Tkanina inaczej oddziałuje z ciepłem promieniującym z ludzkiego ciała.

- Ciało ludzkie jest idealnym radiatorem. Szybko wydziela ciepło - powiedział Min Ouyang z University of Maryland. - Przez całą historię jedynym sposobem regulacji takiego grzejnika było zdejmowanie ubrań lub ich zakładanie. Ale opracowane przez nas tkanina jest prawdziwym regulatorem dwukierunkowym – dodał.

Proces, w którym tkanina dostosowuje się do otoczenia, jest bardzo szybki. Użytkownik może nawet nie zauważyć, czy zaczyna mu być chłodniej, czy cieplej. Podczas testów uczeni wykazali, że tkanina może zmienić przepuszczalność ciepła o 35 proc.

- To pierwsza technologia, która pozwala nam dynamicznie sterować promieniowaniem podczerwonym - powiedział YuHuang Wang, który kierował badaniami.

Przed skomercjalizowaniem tkaniny jest jeszcze dużo pracy, ale według naukowców proces ten nie będzie trudny. Materiały biorące udział w wytwarzaniu włókien bazowych są łatwo dostępne, a nanorurka węglowa może być nakładana podczas standardowego procesu barwienia.

 

Źródło: University of Maryland, fot. Faye Levine, University of Maryland