(Zeng a kol., Science, 2021) Ako sa svet stáva teplejším zmena podnebia Jednou z pokračujúcich výziev, ktorým budú ľudia čeliť, je jednoducho prežiť zhoršujúce sa horúčavy, ako sa predpokladáteplota sa zvyšujeočakáva sa, že prinesiečoraz smrteľnejšie vlny horúčav, rovnomerné vykresľovanieniektoré časti sveta sú neobývateľné.
Proti takémuto drsnému teplu by nový materiál vyvinutý vedcami v Číne mohol mať potenciál pomôcť udržať ľudské telá oveľa chladnejšie, a to vďaka tkanine, ktorá v pozoruhodnej miere odráža svetlo a teplo.
Táto rodiaca sa oblasť technológie je tzv osobný tepelný manažment (PTM) a v a nové štúdium Vedci tvrdia, že ich „metalátka“ by jedného dňa mohla pomôcť nositeľom prekonať nadmerný tepelný stres.
'Metafabric vykazuje efektívny radiačný chladiaci výkon a poskytuje potrebnú priedušnosť a pohodlie pri nosení pre PTM,' tím vedený prvým autorom Shaoningom Zengom z Huazhong University of Science and Technology. vysvetľuje v novom článku .
(Zeng a kol., Science, 2021)
Hore: Metafabrická vesta (vpravo), v modrej farbe s chladnejšími teplotami ako bavlna (vľavo).
V tomto prípade metatextília využíva kompozitné nanočastice oxidu titánu a kyseliny polymliečnej laminované tenkou vrstvou polytetrafluóretylénu (PTFE) a je navrhnutá tak, aby silne odrážala svetlo, ktoré zahŕňa viditeľné svetlo (VIS) aj vlnové dĺžky v strednej infračervenej oblasti (MIR). a ultrafialové (UV) rozsahy.
Teoreticky, tým, že odráža veľa svetla cez tieto vlnové dĺžky, materiál by mal tiež odrážať teplo skôr, ako má šancu byť absorbovaný.
„Takáto široká distribúcia nanočastíc v kombinácii s PTFE nanoguličkami poskytuje širokospektrálny rozptyl a odrazivosť v pásme UV-VIS-NIR [blízke infračervené],“ vedci napíšte do svojej štúdie .
Na testovanie chladiaceho potenciálu metatextílie pod slnečným žiarením výskumníci testovali materiál v podmienkach jasnej oblohy v Guangzhou v Číne, pričom merali teplotu látky v porovnaní s inými bežnými materiálmi ležiacimi na paneli.
Fotografia výslednej bielej metalátky. (Zeng a kol., Science, 2021)
„Pri špičkovom slnečnom žiarení medzi 11:00 a 15:00 bola teplota metalátky približne o 5,0 °, 6,8 °, 7,0 °, 5,8 ° a 10,2 ° C nižšia ako teplota bavlny, spandexu, šifónu, ľanu, a simulátory holej kože, v tomto poradí,“ vysvetľujú výskumníci .
V inom teste, ktorý je bližšie k reálnym podmienkam, dobrovoľník ležal pod priamym slnečným žiarením hodinu, pričom mal na sebe špeciálnu vestu vyrobenú z metalátky na jednej polovici a komerčnej bavlnenej látky na druhej strane.
(Zeng a kol., Science, 2021)
Hore: Po vyzlečení sa pokožka spod metalátky (vpravo) javí ako výrazne chladnejšia ako pokožka spod bavlnenej látky (vľavo).
Externá termokamera namerala 3,4 °C teplotný rozdiel medzi dvoma stranami vesty, ale tepelné senzory pod tkaninou ukázali, že rozdiel pod vestou bol výraznejší – s metafabriovou polovicou je približne o 4,8 °C chladnejšia ako bavlna potiahnutá. strane.
V inom experimente, kde bola metatkanina prehodená cez auto, bola vnútorná teplota auta približne o 30 °C nižšia ako v aute bez krytu a asi o 27 °C nižšia ako v interiéri auta s krytom úžitkového vozidla.
Zatiaľ čo metalátka určite vykazuje značný prísľub pre chladenie ľudí aj vecí, je potrebné zistiť, aká účinná môže byť odrazivosť pri pohybujúcich sa jedincoch, ktorí nosia látku ako odev, keďže tu uvedené výsledky sa týkali iba stacionárnych predmetov a predmetov.
Zatiaľ tiež nie je pochopené, ako by sa materiál vyrovnal s farbivami a farbami, ktoré môžu ovplyvniť jeho schopnosť odrážať svetlo, ale budúci výskum a experimenty môžu tieto neznáme vyriešiť.
Pozitívom je, že vedci tvrdia, že materiál je kompatibilný s komerčnými šijacími technikami a vykazuje mechanické vlastnosti porovnateľné s vlastnosťami komerčných látok, vrátane trvanlivosti a odolnosti voči vode.
Tím odhaduje, že výroba metatextílie je lacná, možno len pridáva asi 10 percent k nákladom na výrobu typického oblečenia, povedali výskumníci. Vedecké správy .
Ak sa k nám pridajú výrobní partneri, výskumníci dúfajú produkty vyrobené s metafabriou by mohli byť dostupné už o rok.
„Tieto výsledky ukazujú veľký potenciál pre komerčné aplikácie v rôznych zložitých scenároch, ako sú inteligentné textílie, produkty slnečnej clony, logistická doprava,“ autori napíšte do ich papiera .
'Prostredníctvom vyšívania, strihania a šitia môže byť metalátka integrovaná do rôznych produktov pre rôzne scenáre, ako sú oblečenie, stany, autoplachty, závesy a markízy.'
Zistenia sú uvedené v Veda .