Nye kjøkkenpakker vil hjelpe oss til å forbli kule

Nye kjøkkenpakker vil hjelpe oss til å forbli kule

Hvis det blir vevd i klær, kan en ny billig plastbasert tekstil avkjøle kroppen din langt mer effektivt enn det som er mulig med naturlige eller syntetiske stoffer i klær vi har i dag.

Forskere sier at den nye familien av stoffer kan bli grunnlaget for klær som holder folk kjølige i varme klimaer uten klimaanlegg.

"Hvis du kan avkjøle personen i stedet for bygningen der de jobber eller bor, vil det spare energi, sier Yi Cui, lektor i materialvitenskap og ingeniørfag ved Stanford University.

Beskrevet i journalen Vitenskap, det nye materialet fungerer ved å la kroppen slippe ut varme på to måter som ville gjøre brukeren føler nesten 4 grader Fahrenheit kjøligere enn om de hadde på seg bomullsklær.

Det avkjøler ved å la svette fordampe gjennom materialet, noe som gjør vanlige stoffer allerede. Men materialet gir en andre, revolusjonerende kjølemekanisme: tillater varme som kroppen utsender som infrarød stråling for å passere gjennom plasttekstilet.

Alle gjenstander, inkludert kroppene våre, kaster av varme i form av infrarød stråling, en usynlig og godartet bølgelengde av lys. Tepper varme oss ved å fange infrarød varmeutslipp nær kroppen. Termisk stråling som kommer fra kroppene våre, er det som gjør oss synlige i mørket gjennom nattesynsbriller.

"Forty til 60 prosent av vår kropps varme blir sluppet som infrarød stråling når vi sitter på et kontor," sier Shanhui Fan, professor i elektroteknikk som spesialiserer seg på fotonikk, som er studiet av synlig og usynlig lys. "Men til nå har det vært liten eller ingen forskning på å designe termisk strålingskarakteristikk av tekstiler."

Forbedring på plastfolie

For å utvikle tekstilene blandet forskerne nanoteknologi, fotonikk og kjemi for å gi polyetylen - den klare, klamede plasten vi bruker som kjøkkenpakke - En rekke egenskaper som er ønskelige i klærmateriale: Det gjør at termisk stråling, luft og vanndamp passerer rett gjennom , og det er ugjennomsiktig til synlig lys.


Få det siste fra InnerSelf


Den enkleste egenskapen tillot at infrarød stråling passerer gjennom materialet, fordi dette er et kjennetegn ved vanlig mattepolyetylenmat. Selvfølgelig er kjøkkenplastene ugjennomtrengelige for vann som gjør det ubrukelig som klær. Det faktum at det er gjennomsiktig, hjelper heller ikke mye heller. Forskerne taklet disse manglene en om gangen.

Først fant de en variant av polyetylen som ofte brukes i batteriet som har en spesifikk nanostruktur som er ugjennomsiktig til synlig lys, men likevel gjennomsiktig for infrarød stråling, noe som kan gi kroppens varmeflukt. Dette ga et grunnmateriale som var ugjennomsiktig til synlig lys for beskjedenhet, men termisk transparent for energieffektivitet.

De endret deretter den industrielle polyetylen ved å behandle den med godartede kjemikalier for å muliggjøre vanndampmolekyler å fordampe gjennom nanoporene i plasten, slik at plasten kan puste som en naturlig fiber, sier postdoktor, Po-Chun Hsu.

Det førte til et enkeltarksmateriale som møtte de tre grunnleggende kriteriene for et kjølevann. For å gjøre dette tynne materialet mer stofflignende, skapte de en trelagsversjon: to ark behandlet polyetylen skilt av et bomullsnett for styrke og tykkelse.

Kjøligere enn bomull

For å teste kjølepotensialet i deres trelags konstruksjon i forhold til et bomullsstoff av tilsvarende tykkelse, plasserte de en liten prøve av hvert materiale på en overflate som var så varm som bare hud og målt hvor mye varme hvert materiale falt.

"Bruk noe feller litt varme og gjør huden varmere," sier Fan. "Hvis det var vår eneste bekymring, ville det være best å bære ingenting."

Sammenligningen viste at bomullstoffet gjorde hudflaten 3.6 F varmere enn deres kjølingstekstil. Forskjellen betyr at en person kledd i det nye materialet kan føle seg mindre tilbøyelig til å slå på en vifte eller klimaanlegg.

Arbeidet fortsetter på flere fronter, inkludert å legge til flere farger, teksturer og klutlignende egenskaper til materialet. Tilpassing av et materiale som allerede er masseprodusert for batteribransjen, kan gjøre det enklere å lage produkter.

"Hvis du ønsker å lage tekstil, må du kunne gjøre store mengder billigt," sier Cui.

Forskningen åpner nye undersøkelsesveier for å avkjøle eller varme ting, passivt, uten bruk av utvendig energi, ved å justere materialer for å spre eller fange infrarød stråling, sier Fan.

"I ettertid, noe av det vi har gjort ser veldig enkelt ut, men det er fordi få har virkelig sett på å tegne strålingskarakteristikkene til tekstiler."

kilde: Stanford University

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = plast tekstiler; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}