الملابس المخيطة من الأقمشة المصنوعة من مواد مسامية تعمل على تبريد جسم مرتديها وتقليل الحاجة إلى تكييف الهواء
بقلم آني سنيد، تم نشر المقال بموافقة مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل وشبكة أورت إسرائيل 22.01.2017
مع ارتفاع درجة الحرارة في العالم، يستخدم الناس تكييف الهواء بشكل أكبر، لكن تبريد الهواء يستهلك طاقة، وينطوي إنتاجها على انبعاث الغازات الدفيئة. في الولايات المتحدة، مكيفات الهواء مسؤولة عن انبعاث أكثر من 100 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي سنويًا.
ياي تشوييريد أستاذ علوم وهندسة المواد في جامعة ستانفورد استخدام الملابس بدلاً من مكيفات الهواء لتبريد أجسام الناس. حتى الملابس الخفيفة المصنوعة من القماش القطني تمتص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من أجسامنا، وبهذه الطريقة تحبس الحرارة. اكتشف تشوي وفريقه أن مادة البولي إيثيلين ذات الثقوب النانومترية (تسمى nanoPE)، وموجود أيضًا فيبطاريات ليثيوم أيون، يسمح لهذا الإشعاع بالهروب من خلاله. وعلى عكس الملابس الرياضية المتطورة التي تعتمد آلية تبريدها على العرق، فإن أقمشة النانو بي لن تحتاج إلى العرق حتى تعمل.
أقمشة NanoPE، التي يماثل سعرها سعر الأقمشة القطنية، تأتي على شكل صفائح رقيقة متشابكة مع ثقوب يبلغ قطرها من 50 إلى 1,000 نانومتر. تسمح الثقوب بهذا الحجم للأشعة تحت الحمراء بالمرور عبر القماش، ولكنها تشتت الضوء المرئي، وبالتالي لا يبدو القماش شفافًا. (البولي إيثيلين العادي مادة شفافة، وهو ما يعد عيبًا واضحًا في مادة مخصصة للاستخدام في الملابس.) تبدو ورقة النانو كقطعة من كيس بلاستيكي رقيق وتميل إلى التمزق بسهولة وليست مثل مادة مناسبة لخياطة الملابس. . لكن فريق تشوي وجد طريقة لجعله أكثر ملاءمة لصناعة النسيج. وقاموا بتغليفه بمادة طاردة للماء، ووضعوا شبكة قطنية بين طبقتين من البولي إيثيلين النانوي، وعملوا ثقوبًا صغيرة في القماش بإبرة صغيرة للسماح للهواء بالتدفق عبره بسهولة أكبر. ووجد تشوي أنه بعد هذه الإجراءات، أصبح القماش قادرًا على تبريد نموذج من جلد الإنسان بمقدار درجتين مئويتين أكثر من الأقمشة القطنية. المجموعة ذكرت النتائج التي توصلت إليها في سبتمبر 2016 في مجلة العلوم.
يقول تشوي: "إذا كنت ترتدي مادة النانو، فطالما أن درجة الحرارة الخارجية أقل من درجة حرارة الجسم، فإنك تشعر بالانتعاش". في الأيام الحارة، قد نظل نرغب في استخدام مكيف الهواء، ولكن يمكننا ضبط منظم الحرارة على درجة حرارة أعلى، وقد أظهرت الدراسات أن ضبط منظم الحرارة على درجة حرارة أعلى، حتى ولو ببضع درجات، يمكن أن يوفر ما يقرب من نصف استهلاك الطاقة .
لا يزال الفريق بحاجة إلى اختبار متانة أقمشة النانو وراحتها ودرجة تبريدها على جلد بشري حقيقي. ويجب عليهم أيضًا أن يفهموا كيف ستؤثر الملونات على أدائها. إذا اجتازت المادة هذه الاختبارات، يعتقد تشوي أنه سيتم تصنيعها في المستقبل في الزي الرسمي وملابس العمل للأشخاص الذين يعملون في المصانع والمستشفيات.
تعليقات 3
سؤال اخر
إذا ارتديت هذا القماش ووقفت في الشمس، هل تشعر بأشعة الشمس المباشرة على بشرتك وكأنك بدون قميص؟ بعد كل شيء، يجب أن يكون القماش شفافًا للأشعة تحت الحمراء.
بالمناسبة، هناك عامل مهم جدًا لم يتم التطرق إليه في هذه المقالة وهو قدرة القماش على تبخر العرق. هذا القماش لا يساوي شيئًا إذا كان لا يتخلص من العرق على الأقل مثل الأقمشة الحالية التي تتخلص من العرق.
العنوان مضلل. ولا يبرد الثوب هذه الأشياء، بل إنه أقل دفئًا من الثوب العادي.
في هذا الصدد، سيظل الشخص العاري أقل حرارة من الشخص الذي يرتدي هذا الثوب.
ليس الأمر أنني أقلل من إنجاز الباحثين، فقط أسمع من العنوان أن الجو بارد