เสื้อผ้าห่อครัวใหม่จะช่วยให้เราเย็นสบาย

ถ้าทอเป็นเสื้อผ้าสิ่งทอต้นทุนต่ำใหม่ที่ใช้พลาสติกจะช่วยให้ร่างกายของคุณเย็นสบายอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าที่เป็นไปได้ด้วยผ้าธรรมชาติหรือผ้าใยสังเคราะห์ในเสื้อผ้าที่เราสวมใส่วันนี้

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าผ้าตระกูลใหม่อาจกลายเป็นพื้นฐานสำหรับเสื้อผ้าที่ช่วยให้ผู้คนเย็นสบายในสภาพอากาศร้อนโดยไม่ต้องใช้เครื่องปรับอากาศ

“ถ้าคุณสามารถทำให้คนๆ นั้นเย็นลงแทนที่จะทำให้อาคารที่พวกเขาทำงานหรืออยู่อาศัยได้ นั่นจะช่วยประหยัดพลังงานได้” Yi Cui รองศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว

บรรยายไว้ในวารสาร วิทยาศาสตร์วัสดุใหม่นี้ทำงานโดยปล่อยให้ร่างกายระบายความร้อนได้สองวิธีซึ่งจะทำให้ผู้สวมใส่รู้สึกเย็นกว่าการสวมเสื้อผ้าฝ้ายเกือบ 4 องศาฟาเรนไฮต์

โดยจะระบายความร้อนด้วยการปล่อยให้เหงื่อระเหยผ่านวัสดุ ซึ่งเป็นสิ่งที่ผ้าธรรมดาทำอยู่แล้ว แต่วัสดุดังกล่าวให้กลไกการระบายความร้อนที่ปฏิวัติวงการครั้งที่สอง: ปล่อยให้ความร้อนที่ร่างกายปล่อยออกมาเป็นรังสีอินฟราเรดผ่านสิ่งทอพลาสติก

วัตถุทั้งหมด รวมทั้งร่างกายของเรา คายความร้อนออกมาในรูปของรังสีอินฟราเรด ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่มองไม่เห็นและอ่อนโยนของแสง ผ้าห่มทำให้เราอบอุ่นด้วยการดักจับการปล่อยความร้อนอินฟราเรดไว้ใกล้ร่างกาย การแผ่รังสีความร้อนที่เล็ดลอดออกจากร่างกายเป็นสิ่งที่ทำให้เรามองเห็นได้ในที่มืดผ่านแว่นตามองกลางคืน


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


Shanhui Fan ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าที่เชี่ยวชาญด้านโฟโตนิกส์ กล่าวว่า "สี่สิบถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของความร้อนในร่างกายจะกระจายไปในรูปของรังสีอินฟราเรด ซึ่งเป็นการศึกษาแสงที่มองเห็นและมองไม่เห็น “แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีงานวิจัยเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยเกี่ยวกับการออกแบบลักษณะการแผ่รังสีความร้อนของสิ่งทอ”

การปรับปรุงบนห่อพลาสติก

เพื่อพัฒนาสิ่งทอ นักวิจัยได้ผสมนาโนเทคโนโลยี โฟโตนิกส์ และเคมีเพื่อให้โพลิเอทิลีน ซึ่งเป็นพลาสติกใสและเหนียวที่เราใช้ห่อของในครัว ซึ่งเป็นคุณลักษณะหลายประการที่ต้องการในวัสดุเสื้อผ้า: ช่วยให้การแผ่รังสีความร้อน อากาศ และไอน้ำผ่านได้ และทึบแสงจนมองเห็นได้

คุณลักษณะที่ง่ายที่สุดคือการปล่อยให้รังสีอินฟราเรดผ่านวัสดุได้ เนื่องจากเป็นลักษณะเฉพาะของห่ออาหารโพลีเอทิลีนทั่วไป แน่นอน พลาสติกในครัวไม่สามารถกันน้ำได้ ทำให้มันไร้ประโยชน์เหมือนเสื้อผ้า การที่กระจกมองทะลุไม่ได้ช่วยอะไรมากเช่นกัน นักวิจัยจัดการกับข้อบกพร่องเหล่านี้ทีละครั้ง

ประการแรก พวกเขาพบโพลีเอทิลีนหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตแบตเตอรี่ซึ่งมีโครงสร้างนาโนเฉพาะที่ทึบแสงต่อแสงที่มองเห็นได้ แต่มีความโปร่งใสต่อรังสีอินฟราเรด ซึ่งอาจปล่อยให้ความร้อนในร่างกายระบายออกได้ สิ่งนี้เป็นวัสดุพื้นฐานที่ทึบแสงต่อแสงที่มองเห็นได้เพื่อความสุภาพเรียบร้อย แต่โปร่งใสจากความร้อนเพื่อการประหยัดพลังงาน

จากนั้นพวกเขาก็ดัดแปลงโพลิเอธิลีนอุตสาหกรรมด้วยการบำบัดด้วยสารเคมีที่เป็นพิษเป็นภัยเพื่อให้โมเลกุลของไอน้ำระเหยผ่านรูพรุนในพลาสติก ทำให้พลาสติกสามารถหายใจได้เหมือนเส้นใยธรรมชาติ Po-Chun Hsu นักวิชาการด้านดุษฏีบัณฑิตกล่าว

ซึ่งนำไปสู่วัสดุแผ่นเดียวที่ตรงตามเกณฑ์พื้นฐานสามประการสำหรับผ้าระบายความร้อน เพื่อให้วัสดุที่บางนี้เหมือนผ้ามากขึ้น พวกเขาจึงสร้างรุ่นสามชั้น: แผ่นโพลีเอทิลีนที่ผ่านการบำบัดแล้วสองแผ่นคั่นด้วยตาข่ายผ้าฝ้ายเพื่อความแข็งแรงและความหนา

เย็นกว่าผ้าฝ้าย

เพื่อทดสอบศักยภาพการระบายความร้อนของโครงสร้างสามชั้นกับผ้าฝ้ายที่มีความหนาใกล้เคียงกัน พวกเขาวางแถบตัวอย่างเล็กๆ ของวัสดุแต่ละชนิดลงบนพื้นผิวที่อุ่นพอๆ กับผิวหนังที่เปลือยเปล่า และวัดความร้อนของวัสดุแต่ละชนิดที่กักขังไว้

“การสวมใส่อะไรก็ตามที่ดักความร้อนและทำให้ผิวอุ่นขึ้น” Fan กล่าว “หากการแผ่รังสีความร้อนเป็นปัญหาเดียวของเรา ก็ควรไม่สวมอะไรเลย”

การเปรียบเทียบพบว่าผ้าฝ้ายทำให้พื้นผิวอุ่นกว่าผ้าระบายความร้อน 3.6 F ความแตกต่างนี้หมายความว่าบุคคลที่แต่งกายด้วยวัสดุใหม่อาจรู้สึกไม่ค่อยอยากเปิดพัดลมหรือเครื่องปรับอากาศ

งานยังคงดำเนินต่อไปในหลายด้าน รวมถึงการเพิ่มสีสัน พื้นผิว และลักษณะคล้ายผ้าให้กับวัสดุ การปรับวัสดุที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากสำหรับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่จะช่วยให้สร้างผลิตภัณฑ์ได้ง่ายขึ้น

“ถ้าคุณต้องการทำสิ่งทอ คุณต้องสามารถทำปริมาณมากได้ในราคาไม่แพง” Cui กล่าว

การวิจัยนี้เป็นการเปิดช่องทางใหม่ในการค้นคว้าเพื่อให้สิ่งต่างๆ เย็นลงหรือร้อนขึ้น โดยไม่ใช้พลังงานจากภายนอก โดยการปรับวัสดุให้กระจายหรือดักจับรังสีอินฟราเรด Fan กล่าว

“เมื่อมองย้อนกลับไป สิ่งที่เราทำบางอย่างดูเรียบง่ายมาก แต่เป็นเพราะมีคนเพียงไม่กี่คนที่มองถึงลักษณะทางวิศวกรรมของลักษณะการแผ่รังสีของสิ่งทอจริงๆ”

ที่มา: มหาวิทยาลัย Stanford

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at

ทำลาย

ขอบคุณสำหรับการเยี่ยมชม InnerSelf.comที่ไหนมี 20,000 + บทความเปลี่ยนชีวิตส่งเสริม "ทัศนคติใหม่และความเป็นไปได้ใหม่" บทความทั้งหมดได้รับการแปลเป็น 30+ ภาษา. สมัครรับจดหมายข่าว ถึงนิตยสาร InnerSelf ซึ่งตีพิมพ์ทุกสัปดาห์ และ Daily Inspiration ของ Marie T Russell นิตยสาร InnerSelf ได้รับการตีพิมพ์ตั้งแต่ปี 1985