ملابس جديدة لتغليف المطبخ ستساعدنا على البقاء هادئين

: By توم أباتي ، جامعة ستانفورد

شكرا لزيارتكم InnerSelf.com، حيث هناك +20,000 مقالات تغير الحياة تروج لـ "مواقف جديدة وإمكانيات جديدة". جميع المقالات مترجمة إلى 30+ لغات. اشتراك لمجلة InnerSelf، التي تُنشر أسبوعيًا، وDaily Inspiration لماري تي راسل. مجلة InnerSelf تم نشره منذ عام 1985.

استراحة

جديد مطبخ لفّ ملابس سيرفّشتنا يبقى باردة

إذا كانت الملابس المصنوعة من البلاستيك منخفضة التكلفة ، والمنسوجة في الملابس ، فإنها يمكن أن تبرد جسمك بكفاءة أكبر بكثير مما هو ممكن مع الأقمشة الطبيعية أو التركيبية في الملابس التي نرتديها اليوم.

يقول العلماء إن الأسرة الجديدة من الأقمشة يمكن أن تصبح الأساس للملابس التي تبقي الناس يبردون في المناخ الحار دون تكييف الهواء.

يقول يي تسوي ، الأستاذ المشارك لعلوم وهندسة المواد في جامعة ستانفورد: "إذا كان بإمكانك تبريد الشخص بدلاً من المبنى الذي يعمل فيه أو يعيش فيه ، فسيوفر ذلك الطاقة".

موصوف في المجلة علوم، المواد الجديدة تعمل عن طريق السماح للجسم بتصريف الحرارة بطريقتين من شأنه أن يجعل مرتديها يشعرون بأن 4 درجة فهرنهايت أكثر برودة مما لو كانوا يرتدون الملابس القطنية.

يبرد عن طريق ترك العرق تتبخر من خلال المواد ، وهو ما تفعله الأقمشة العادية بالفعل. لكن المادة توفر آلية تبريد ثورية ثانية: السماح للحرارة التي يصدرها الجسم مثل إشعاع الأشعة تحت الحمراء بالمرور عبر النسيج البلاستيكي.

جميع الأجسام ، بما في ذلك أجسادنا ، تقذف الحرارة في شكل أشعة تحت حمراء ، وهو طول موجي غير مرئي وحميد للضوء. البطانيات الدافئة لنا عن طريق محاصرة انبعاثات الحرارة الأشعة تحت الحمراء بالقرب من الجسم. الإشعاع الحراري الذي يفر من أجسامنا هو ما يجعلنا مرئيين في الظلام من خلال نظارات الرؤية الليلية.

يقول شانهوي فان ، أستاذ الهندسة الكهربائية المتخصص في الفوتونات ، وهو عبارة عن دراسة للضوء المرئي وغير المرئي: "يتبخر أربعون إلى 60 في المئة من حرارة أجسامنا كإشعاع تحت أحمر عندما نجلس في أحد المكاتب". "لكن حتى الآن لم يكن هناك سوى القليل من الأبحاث أو لا توجد أبحاث حول تصميم خصائص الإشعاع الحراري للمنسوجات."

تحسين على غلاف بلاستيكي

من أجل تطوير النسيج ، قام الباحثون بدمج تقنية النانو ، والضوئيات ، والكيمياء لإعطاء مادة البولي إيثيلين - البلاستيك الشفاف المتين الذي نستخدمه كلف المطبخ - عدد من الخصائص المرغوبة في مادة الملابس: فهو يسمح للإشعاع الحراري والهواء وبخار الماء بالمرور عبر ، وهي مبهمة للضوء المرئي.

كانت السمة الأسهل هي السماح للأشعة تحت الحمراء بالمرور عبر المادة ، لأن هذه سمة من سمات غلاف الطعام العادي من البولي إيثيلين. وبطبيعة الحال ، فإن بلاستيك المطبخ غير منفع للماء ، مما يجعله عديم الفائدة كملابس. حقيقة أنه من خلال رؤية لا يساعد كثيرا سواء. تناول الباحثون أوجه القصور هذه في وقت واحد.

أولاً ، وجدوا نوعًا مختلفًا من البولي إيثيلين شائع الاستخدام في صناعة البطاريات يحتوي على هيكل نانوي محدد غير شفاف للضوء المرئي ولكنه شفاف للإشعاع تحت الأحمر ، مما قد يسمح بدخول حرارة الجسم. وهذا يوفر مادة أساسية غير شفافة للضوء المرئي من أجل التواضع ولكنها شفافة حرارياً لأغراض كفاءة الطاقة.

ثم قاموا بعد ذلك بتعديل البولي إيثيلين الصناعي من خلال معالجته بمواد كيميائية حميدة لتمكين جزيئات بخار الماء من التبخر من خلال الأنابيب النانوية في البلاستيك ، مما يسمح للبلاستيك بالتنفس مثل الألياف الطبيعية ، كما يقول الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه ، بو-تشون هسو.

أدى ذلك إلى مادة من ورقة واحدة استوفت معاييرها الثلاثة الأساسية لنسيج التبريد. لجعل هذه المادة الرقيقة أكثر تشبه النسيج ، قاموا بإنشاء نسخة ثلاثية الطبقات: صفحتين من البولي إيثيلين المعالج مفصولة بشبكة من القطن للقوة والسماكة.

أكثر برودة من القطن

ومن أجل اختبار إمكانات التبريد الخاصة ببنيتها المكونة من ثلاث طبقات مقابل نسيج القطن ذي السماكة المماثلة ، وضعوا عينة صغيرة من كل مادة على سطح كان دافئًا مثل الجلد العاري وقاس مدى حرارة كل مادة محاصرة.

تقول فان: "إن ارتداء أي شيء يحبس بعض الحرارة ويجعل البشرة أكثر دفئًا". "إذا كان تبديد الإشعاع الحراري هو مصدر قلقنا الوحيد ، فمن الأفضل عدم ارتداء أي شيء".

وأظهرت المقارنة أن النسيج القطني جعل سطح الجلد 3.6 F أكثر دفئا من نسيج التبريد. ويعني الفرق أن الشخص الذي ارتدى الملابس الجديدة قد يبدو أقل ميلاً إلى تشغيل مروحة أو مكيف هواء.

ويستمر العمل على عدة جبهات ، بما في ذلك إضافة المزيد من الألوان والقوام وخصائص تشبه القماش إلى المادة. يمكن أن يجعل تكييف المواد التي تم إنتاجها بالفعل بالفعل لصناعة البطاريات من السهل إنشاء المنتجات.

يقول تسوي: "إذا كنت ترغب في صنع نسيج ، عليك أن تكون قادراً على إنتاج كميات ضخمة بشكل غير باهظ التكلفة".

ويفتح البحث طرقًا جديدة للتحري لتبريد أو تسخين الأشياء ، بشكل سلبي ، دون استخدام الطاقة الخارجية ، وذلك من خلال ضبط المواد لتبديد أو احتجاز الأشعة تحت الحمراء.

"في الإدراك المتأخر ، يبدو أن بعض ما قمنا به يبدو بسيطا للغاية ، ولكن ذلك يرجع إلى أن قلة منهم كانوا بالفعل ينظرون إلى هندسة الخصائص الإشعاعية للمنسوجات."

المصدر جامعة ستانفورد