Изследователи в Китай са разработили нова молекулярна слънчева термична тъкан, или MOST, която може бързо да се нагрее при излагане на светлина – потенциално трансформирайки начина, по който хората остават топли при силен студ.

При тестове температурата на повърхността на тъканта се повиши до 40 C за секунди, когато е изложена на светлина, дори и в замръзнала среда. При симулирана слънчева светлина при -20 C, тя се затопли с повече от 21 C само за 50 секунди, демонстрирайки своята висока ефективност и отзивчивост.

Проучването, ръководено от професор Фън Уей от университета в Тиендзин, беше публикувано наскоро в Advanced Materials, едно от водещите световни списания в науката за материалите. Изследването въвежда „биоинспирирана стратегия за подуване – изчистване“, предлагаща нов подход към носим персонален термичен мениджмънт или PTM – системи, които регулират телесната температура при тежки условия.

Изследването показва, че тази нова тъкан показва изключителна производителност при управление на топлината. По-конкретно, при облъчване със синя светлина с определена дължина на вълната, температурата на повърхността на тъканта може бързо да се повиши с 25,5 C в рамките на 70 секунди.

В бъдеще може да се прилага широко в области като интелигентно облекло, медицински физиотерапевтични устройства и защитно оборудване на открито. „Това изследване трансформира адаптивните механизми, открити в природата, в стратегии за материално представяне“, каза Фенг.

Вдъхновен от Atriplex centralasiatica – устойчиво на сол растение, което управлява водата и солта чрез динамичен цикъл – екипът разработи процес, който позволява на влакната да абсорбират, набъбват и след това да образуват плътни, кристални покрития по време на сушене. Тези покрития, направени от азобензенови молекули, укрепват влакната, като същевременно подобряват способността им да преобразуват светлината в топлина.

Резултатът е тъкан, която е едновременно механично издръжлива и високоефективна при фототермично преобразуване, като се справя с дългогодишно предизвикателство в тази област.

Носимите PTM системи са технологии, предназначени да контролират човешката микросреда, осигурявайки ефективно управление на топлината при тежки външни условия и подобрявайки топлинния комфорт на човека.

Платът MOST привлече значително внимание в областта на PTM поради способността си ефективно да преобразува светлината в топлина, комбинирана с присъщата на тъканта мекота и дишане, обясни екипът.

Въпреки това, едновременното подобряване на якостта на опън и свойствата на управление на топлината на тъканта е ключово предизвикателство в тази област. Разработването на тази материя за термично управление, която е едновременно ефективна при фототермично преобразуване и надеждна като издръжливост, има голямо значение за пестенето на енергия, намаляването на емисиите, както и подобряването на удобството на медицинската физиотерапия.

Платът също се оказа забележително издръжлив. След 50 цикъла на абразия, 500 разтягания и 72 часа непрекъснато пране, той запази над 90 процента от своите характеристики на нагряване.

Изследователите казват, че това преодолява общите недостатъци на традиционните слънчеви топлинни материали – като разслояване и кратък експлоатационен живот – проправяйки пътя за по-широко използване в интелигентно облекло, медицинска физиотерапия и защитно оборудване на открито.

Интензитетът на нагряване също може да се контролира прецизно чрез регулиране на излагането на светлина, което прави тъканта подходяща за ежедневно носене или целева топлинна терапия за медицински състояния като артрит.

През последните години Китай посочи интелигентния текстил като ключова област в своите стратегически нововъзникващи индустрии. Това новаторско постижение е в тясна връзка с целта за „насърчаване на интелигентната трансформация на текстилната индустрия“, очертана в 14-ия петгодишен план (2021-25), осигурявайки благоприятни условия за висококачествено развитие на индустрията.

По-рано изследователи от университета Zhejiang разкриха „пуловер на полярна мечка“, направен от ултралек аерогел, предлагащ силна изолация при част от теглото на традиционните пухени якета.

Чен Иджун допринесе за тази история.

[email protected]

Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта