Nya köksdukar kläder skulle hjälpa oss att hålla dig lugn

Nya köksdukar kläder skulle hjälpa oss att hålla dig lugn

Om det vävdes i kläder, skulle en ny billig plastbaserad textil kunna svalna din kropp mycket effektivare än vad som är möjligt med de naturliga eller syntetiska tygerna i kläder vi bär idag.

Forskare säger att den nya familjen av tyger kunde bli grunden för kläder som håller människor svala i heta klimat utan luftkonditionering.

"Om du kan kyla personen snarare än byggnaden där de arbetar eller bor, kommer det att spara energi, säger Yi Cui, docent i materialvetenskap och teknik vid Stanford University.

Beskriven i tidskriften Vetenskap, det nya materialet fungerar genom att låta kroppen ladda ur värme på två sätt som skulle få bäraren att känna sig nästan 4 grader Fahrenheit svalare än om de hade på sig bomullskläder.

Det kyler genom att låta svett indunstas genom materialet, något vanligt tyg gör redan. Men materialet ger en andra, revolutionerande kylmekanism: tillåter värme som kroppen utsänder som infraröd strålning för att passera genom plasttextilen.

Alla föremål, inklusive våra kroppar, slänger värme i form av infraröd strålning, en osynlig och godartad våglängd av ljus. Täcken värmer oss genom att fånga infraröd värmeutsläpp nära kroppen. Termisk strålning som flyr från våra kroppar är det som gör oss synliga i mörkret genom nattvisionsglasögon.

"Fyrtio till 60 procent av vår kroppsvärme försvinner som infraröd strålning när vi sitter på ett kontor", säger Shanhui Fan, professor i elektroteknik som specialiserat sig på fotonik, vilket är studien av synligt och osynligt ljus. "Men tills nu har det funnits lite eller ingen forskning om att utforma textilernas värmestrålningsegenskaper."

Förbättring på plastfolie

För att utveckla textilierna blandade forskarna nanoteknik, fotonik och kemi för att ge polyeten - den klara, klibbiga plasten som vi använder som köksfolie - ett antal egenskaper som är önskvärda i klädmaterial: Det gör att termisk strålning, luft och vattenånga passerar rakt igenom , och det är ogenomskinligt för synligt ljus.

Det enklaste attributet möjliggjorde infraröd strålning att passera genom materialet, eftersom det här är en kännetecken för vanlig polyetenmatvinda. Självklart är köksplastik ogenomträngligt för vatten vilket gör det värdelöst som kläder. Att det är genomskinligt hjälper inte heller heller. Forskarna åtgärdar dessa brister en i taget.

Först fann de en variant av polyeten som vanligen används vid batteriproduktion som har en specifik nanostruktur som är ogenomskinlig för synligt ljus men är öppet för infraröd strålning, vilket kan leda till att värmen flyter. Detta gav ett basmaterial som var ogenomskinligt för synligt ljus för blygsamhet men termiskt transparent för energieffektivitetsändamål.

De modifierade sedan den industriella polyeten genom att behandla den med godartade kemikalier för att möjliggöra att vattendammmolekylerna avdunstar genom nanoporer i plasten, så att plasten andas som en naturlig fiber, säger doktorand Po-Chun Hsu.

Det ledde till ett enkelsidigt material som uppfyllde sina tre grundläggande kriterier för ett kyltyg. För att göra det här tunna materialet mer tyglikt skapade de en trelagsversion: två ark behandlat polyeten åtskilda av ett bomullsnät för styrka och tjocklek.

Kylare än bomull

För att testa kylapotentialen i deras treskiktskonstruktion jämfört med ett bomullstyg av jämförbar tjocklek placerades de en liten provkolv av varje material på en yta som var lika varm som barr hud och mätt hur mycket värme varje material fångade.

"Att ha på sig något fäller lite värme och gör huden varmare," säger Fan. "Om det skulle vara vår enda angelägenhet att avleda termisk strålning skulle det vara bäst att bära ingenting."

Jämförelsen visade att bomullstyggen gjorde hudytan 3.6 F varmare än sin kyltextil. Skillnaden innebär att en person klädd i det nya materialet kan känna sig mindre benägen att slå på en fläkt eller luftkonditionering.

Arbetet fortsätter på flera fronter, inklusive att lägga till fler färger, texturer och tygliknande egenskaper till materialet. Att anpassa ett material som redan är massproducerat för batteribranschen kan göra det lättare att skapa produkter.

"Om du vill göra en textil, måste du kunna göra stora volymer billigt," säger Cui.

Forskningen öppnar nya utmaningar för att kyla eller värma saker, passivt, utan användning av yttre energi, genom att ställa in material för att försvika eller fälla infraröd strålning, säger Fan.

"I efterhand har några av vad vi gjort gjort ser väldigt enkelt, men det är för att få har verkligen tittat på att konstruera textilernas strålningsegenskaper."

källa: Stanford University

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = plasttextilier; maxresultat = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}