შეიქმნა პირველი ტემპერატურისადმი მგრძნობიარე ტექსტილი, რომელსაც შეუძლია ჩვენი სხეულის რეგულირება სითბოს გაცვლა ერთად გარემოს
ჩვენი სხეული შთანთქავს ან კარგავს სითბოს ინფრაწითელი გამოსხივების სახით. ოთახის ტემპერატურაზე გულის გადაცემის დაახლოებით 40 პროცენტი ხდება ამ გზით. ადამიანის სხეული არის რადიატორი და ჩვენ ვიყენებთ ტანსაცმელს, როგორც ამ რეგულირების საშუალებას, რადგან სხვადასხვა ქსოვილი იჭერს ინფრაწითელ გამოსხივებას და გვაცხელებს ან გაგრილებას ტემპერატურის რეგულირებით. მეცნიერებს დიდი ხანია სურდათ შეექმნათ ქსოვილი, რომელიც ასევე გაათავისუფლებდა ამ ენერგიას და არა მხოლოდ მის მახეში, რათა ჩვენი სხეული პასიურად გაგრილებულიყო. თუმცა, ტექსტილი არ რეაგირებს გარეგნულ ცვლილებებზე გარემოს და ამიტომ მათ არ გააჩნიათ როგორც გაგრილების, ასევე გათბობის რეგულირების უნარი. ჩვენ, ადამიანებისთვის, გარემოში ტემპერატურის ცვლილებასთან გამკლავების ერთადერთი გზა იყო შესაბამისი ტანსაცმლის არჩევა და ტარება.
ახალი უნიკალური ტექსტილი
მერილენდის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შექმნეს ინოვაციური ქსოვილი, რომელსაც შეუძლია „ავტომატურად“ დაარეგულიროს ადამიანის სხეულში გამავალი სითბოს რაოდენობა გარე ამინდის პირობების მიხედვით. ქსოვილი დამზადებულია სპეციალურად შემუშავებული სითბოს მგრძნობიარე ძაფისგან (პოლიმერული ბოჭკოვანი), რომლის ძაფები მოქმედებს როგორც "კარიბჭე" სითბოს (ან ინფრაწითელი გამოსხივების) გადასაცემად ან დაბლოკვისთვის. ეს "კარიბჭე" საკმაოდ ინტელექტუალურად მუშაობს ძალიან უნიკალური გზით. როცა გარე ამინდი ცხელი და ნოტიოა, ბოჭკოვანი კომპაქტური ძაფები და ბოჭკო იშლება, რაც ქსოვილის ქსოვილის გახსნის საშუალებას იძლევა. „გახსნის“ შემდეგ ქსოვილი ააქტიურებს გაგრილებას ჩვენი სხეულიდან გამოსხივებულ სითბოს გაქცევის საშუალებას. ეს გვაგრძნობინებს სიგრილეს, რადგან ქსოვილი ასევე ირეკლავს მზის შუქს. ამის საპირისპიროდ, როდესაც გარე ამინდი საკმაოდ მშრალი და ცივია, ბოჭკოვანი ფართოვდება და ხურავს ან ამცირებს ხარვეზებს, რათა თავიდან აიცილოს სითბოს გაქცევა, რაც ადამიანს სითბოს გრძნობს. ასე რომ, ქსოვილი დინამიურად აფარებს ინფრაწითელ გამოსხივებას რეალურ დროში, გარემო პირობების საფუძველზე.
ტექნოლოგია მის უკან
ქსოვილის სიახლე განპირობებულია მისი საბაზისო ძაფით, რომელიც შედგება ორი საპირისპირო სახის კომერციულად ხელმისაწვდომი სინთეტიკისგან. მასალებიჰიდროფილური ცელულოზა და ჰიდროფობიური ტრიაცეტატური ბოჭკოები, რომლებიც ან შთანთქავენ ან აცილებენ წყალს. ბოჭკოების ძაფები დაფარულია გამტარ მეტალთან - ნახშირბადზე დაფუძნებული მსუბუქი ნახშირბადის ნანომილებით - ხსნარის შეღებვის მსგავსი პროცესით, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სინთეზური ბოჭკოების სამრეწველო შეღებვისთვის. ორმაგი თვისებების გამო, ბოჭკოვანი იხრება, როდესაც ის ექვემდებარება ტენიან პირობებს, როგორიცაა ტენიანობა. ელექტრომაგნიტური შეერთება ნახშირბადის ნანომილებს შორის საფარის შიგნით იცვლება, რომელიც მოქმედებს როგორც "მარეგულირებელი გადამრთველი". ყოველ ჯერზე ელექტრომაგნიტური შეერთების ამ ცვლილებაზე დაყრდნობით, ქსოვილი ან ბლოკავს სითბოს ან აძლევს მას გავლის საშუალებას. ქსოვილის მატარებელი ადამიანი ვერ აცნობიერებს ამ ძირითად აქტივობას, რადგან ქსოვილი ამას აკეთებს მყისიერად ერთ წუთში. ის დამოუკიდებლად გრძნობს ადამიანის თერმული დისკომფორტის დონეს და შეიძლება შეიცვალოს გამოსხივებული სითბოს რაოდენობა 35 პროცენტით, რადგან იცვლება ტენიანობის დონე კანის ქვეშ.
პრაქტიკულ ექსპერიმენტში გუნდმა მოქსოვა 0.5 მ2 სვოჩი, რათა აჩვენოს მასშტაბურობა მომავალი წარმოებისთვის. ტენიან და მშრალ პირობებში ბოჭკოების დაშორების ცვლილება რეალურ დროში იქნა აღბეჭდილი კონფოკალური ფლუორესცენტური მიკროსკოპის და ქსოვილის ფლუორესცენტურად შეღებილი ნაჭრის გამოყენებით. ბოჭკოების მუშაობის რაოდენობრივი დასადგენად მათ გამოიყენეს ფურიეს ტრანსფორმაციის IR სპექტრომეტრი, რომელიც დამაგრებულია ტენიანობის ცვალებად გარემოს კამერაზე, რომელიც შეიცავს ქსოვილის პატარა ნაჭერი. მათ შენიშნეს, რომ ქსოვილს შეუძლია მიაღწიოს 35 პროცენტიან შედარებით ცვლილებას ინფრაწითელ გადაცემაში. ყველა ექსპერიმენტში ქსოვილს შეუძლია ეფექტურად გადაერთოს გაგრილებიდან გათბობის რეჟიმზე ერთ წუთში.
არის თუ არა პრაქტიკული, როგორც ნამდვილი ტანსაცმელი?
პირველად შეიქმნა ახალი ქსოვილი, რომელიც ეხმარება ადამიანს დარჩეს თბილი, როცა გარეთ გრილი და მშრალი ამინდია და გრილი, როცა ცხელი და ნოტიო ამინდია. ეს მართლაც მომხიბლავია! ქსოვილი შეიძლება იყოს ნაქსოვი ან შეღებილი და ასევე გაირეცხოს სხვა სპორტული ტანსაცმლის მსგავსად. მეტი კვლევაა საჭირო, რომ ეს ქსოვილი უფრო პრაქტიკული და ყოველდღიური გამოყენებისთვის იყოს გამოსადეგი. მკვლევარები იმედოვნებენ, რომ უახლოეს მომავალში მწარმოებელ განყოფილებასთან ითანამშრომლებენ ამ ახალი ქსოვილისგან დამზადებული ტანსაცმლის წარმოებისთვის. ეს აღმოჩენა გამოქვეყნდა ქ მეცნიერება არის ინოვაციური და პერსპექტიული, რადგან ასეთი ქსოვილი შეიძლება იყოს მომგებიანი სპორტსმენებისთვის, სპორტსმენებისთვის, ჩვილებისთვის და ხანდაზმულებისთვის, მათთვის კომფორტისა და ნორმალური ტანსაცმლის შეგრძნების მინიჭებით.
***
წყარო (ებ) ი
Zhang XA et al 2019. ინფრაწითელი გამოსხივების დინამიური კარიბჭე ტექსტილში. მეცნიერება. 363 (6427).
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
***
