کنترل دمای بدن با کمک پارچه دو رو

گروهی از مهندسان پارچه دو رویی ابداع کرده اند که با محصور کردن حرارت بدن و یا ساطع کردن آن به محیط اطراف می تواند صاحب خود را گرم یا سرد کند.

کد خبر: ۱۸۴۰۳۹

تاریخ: ۲۱ آبان ۱۳۹۶ - ۱۴:۵۱

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه اینترنتی ساینس، معمولا بیشترین هزینه مصرف انرژی خانه ها معادل حدود 40 درصد، صرف گرم و یا خنک کردن فضای خانه و ساکنان آن می شود.
این موضوع محققان را برآن داشته است که در پی سایر روش های گرم و یا خنک کردن برآیند.
اکنون محققان دانشگاه استنفورد پارچه دو رویی ابداع کرده اند که با توجه به سمتی که پوشیده می شود، صاحب خود را گرم یا سرد می کند.
به گفته محققان، ساخت بخش گرم کننده این پارچه آسان است؛ برای این منظور مواد عایق طراحی می شوند که حرارت بدن فرد را بهتر محصور کنند اما طراحی بخش خنک کننده پارچه دشوارتر است چراکه پارچه ها معمولا حرارت را در نزدیکی پوست حفظ می کنند.
یک راهکار جدید برای این منظور، ابداع موادی است که برای اشعه مادون قرمز (IR) ناشی از بدن --که 40 تا 60 درصد حرارت تلف شده بدن را تشکیل می دهد -- شفاف باشند و به این ترتیب این حرارت را به محیط اطراف انتقال دهند.
بر این اساس، 'یی کویی' محقق مواد در دانشگاه استنفورد در آمریکا و همکارانش رویکرد طراحی عایق و اشعه مادون قرمز را در یک پارچه لایه دار ادغام کرده اند که بسته به این که کدام رویه پارچه با بدن فرد مواجه می شود، وی را گرم یا سرد می کند.
قسمت اصلی این پارچه که ضخامت آن 45 میکرون است از پلی اتیلن (PE) -- یک پلاستیک ارزان قیمت -- ساخته شده که در این مورد مملو از سوراخ هایی نانومتری است.
این پلی اتیلین نانویی، نور مرئی را مسدود می کند اما به اشعه مادون قرمز بدن اجازه می دهد که از آن عبور کند.
این پلی اتیلین نانویی از یک سمت با جاذب اشعه مادون قرمز و کربن سیاه پوشیده می شود و از طرف دیگر با یک لایه فوق العاده نازک مس پوشیده می شود که اشعه مادون قرمز را به اندازه کمی جذب و ساطع می کند.
نکته مهم این است که این لایه دو رو، درست در وسط پارچه قرار نمی گیرد بلکه به گونه ای در پارچه قرار می گیرد که به یک سمت پارچه نزدیک تر از سمت دیگر آن است.
زمانیکه این لایه دوبل به پوست نزدیک تر باشد، لایه کربن روی پارچه قرار می گیرد.
در این حالت لایه کربن در حین جذب حرارت بدن آن را به محیط اطراف منعکس کرده و
فرد را خنک می کند. از طرف دیگر لایه مس که به سمت داخل پارچه قرار می گیرد، برگشت این پرتو را به پوست مسدود می سازد.
اما زمانی که لباس پشت و رو شود، این لایه دوبل از پوست بدن فاصله می گیرد و در این وضعیت لایه کربن نمی تواند مقدار زیادی از حرارت ناشی از پوست را جذب کند و به بیرون ساطع کند، بلکه لایه مس که اکنون روی پارچه قرار گرفته است حرارت جذب شده از بدن را دوباره به سمت پوست منعکس می کند و آن را به طور موثری در اطراف پوست فرد محصور می کند.
این پارچه می تواند با توجه به سمتی که پوشیده می شود، اختلاف دمای 6.5 درجه ایجاد کند.
جزئیات این فناوری در مجله Science Advances منتشر شده است.