Sıcaklığı Ayarlanabilen Kumaş Üretildi

Kaliforniya'daki Stanford Üniversitesi'nden araştırmacılar, hangi tarafın dışarı bakacağına bağlı olarak insan vücudunu hem serin hem de sıcak tutabilen çift yönlü, geri dönüşümlü kumaş geliştirdiler.

A- A+

29.09.2019 tarihli yazı 5976 kez okunmuştur.

Malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü YiCui' nin liderliğindeki ekibin başarısına Science Advances dergisinde 10 Kasım'da yayınlanan makalede yer verildi. Bu kumaştan yapılan kıyafetlerin dışarıdaki havaya bakmaksızın vücudun rahat bir sıcaklıkta kalmasını sağlamakta olduğu detaylıca belirtildi. Malzeme vücut ısısını düzenlemek için verimli enerji sağlayan bir yol olarak kavramsallaştırıldı. Sıcaklık ayarı yapan cihazlar çok fazla elektrik tüketir, bu da enerji üretimi için doğal kaynaklar üzerinde artan bir stres yaratıyor.

YiCui’nin bunun için önemli bir sorusu var; İnsanları ısıtıp serinletmek daha kolayken neden binaları ısıtıp soğutmaya çalışıyoruz ? Ayrıca makalede, Amerika Birleşik Devletleri' nde tüketilen enerjinin yüzde 13'ünün iç sıcaklık kontrolüne adanmış olduğu, ancak bir termostatın kapatıldığı her 1 santigrat derece (1.8 derece Fahrenhayt) için, bir binanın ısınma enerjisinin % 10' unu koruyabilir ve bunun tersi soğutma için geçerlidir. Sıcaklık kontrollerini sadece birkaç derece ayarlamak bile enerji tüketimi üzerinde önemli etkilere sahiptir. Dünyanın diğer bölgelerinde de sıcaklık düzenlemesi hayatta kalmak için çok önemlidir.

Bu yüzden giysiler, yapay sıcaklık düzenleyicilerinin bulunmadığı dış mekanlarda vücut sıcaklıklarını düzenlemenin geleneksel yoludur. Ancak, mevcut kumaşlar kısıtlı özelliklere sahiptir. Belirli bir kumaş sadece bir amaç için kullanılabilir. Pamuk vücudu serinletmek için iyi bir malzemedir, yün ise vücudu ısıtır. Bu özellikler değiştirilemez. Yayına göre, 2016 yılında ekip çözüme doğru ilk adımı attı böylecevücudun ısısının geçmesine izin veren, cildi soğutan kumaş üretimi gerçekleşti. Ekip, çift katmanlı materyali geliştirmek için vücut tarafından yayılan kızılötesi radyasyonu kullandı. Vücut tarafından yayılan radyasyon insan vücudu ısı kaybının yüzde 40-60' ını oluşturur.

►İlginizi Çekebilir: Tekstilde Akıllı Malzemeler ve Giyilebilir Teknoloji

Çalışmaya göre malzeme, ısıyı yakalamaya yardımcı olan bakır bir tabaka ile birleştiğinde etkili şekilde radyasyon yayan bir mikrometre ölçekli karbon levha içermektedir. Bu iki tabakanın her iki tarafı saydam, kızılötesi radyasyonun geçmesine izin veren ve bir soğutma etkisine sahip nefes alabilen bir polimer olan nanoporous polietilen (plastik) ile kaplanmıştır. Polimer tabakasının bakırın üzerindeki kalınlığı, karbon tabakasını kaplayan tabaka kalınlığının sadece yarısında tutulur.

Bakır kaplama olan taraf, polietilen tabaka ile cilt arasında ısıyı hapsederken, diğer yanda karbon kaplama ısıyı başka bir polietilen tabakası altında serbest bırakır. Bu sayede, bakır tabaka dışarı bakacak şekilde giyildiğinde, malzeme ısıyı hapseder ve cildi serin günlerde ısıtır. Karbon tabakası dışarıda olduğunda kullanıcıyı serin tutarken ısıyı serbest bırakır.

Sentetik bir cilt numunesiyle yapılan araştırmalar, malzemenin bir kişi için rahat edebileceği sıcaklık aralıklarını 10 F üzerinde artırabildiğini gösterdi. YiCui’nin meslektaşı Po-ChunHsu ise, potansiyel aralığın 25 F'ye yakın hatta çok daha büyük olduğunu söyledi. Tüm sakinler sıcaklık düzenleyici tekstil kullanırsa, bazı binaların hiçbir zaman iklimlendirmeye veya merkezi ısıtmaya ihtiyacı olmayabilir.

Çalışmaya katılan elektrik mühendisi Profesör Shanhui Fan’a göre bu çalışma, yeni işlevsellikler yaratmak için termal mühendislik kavramlarını nanofotonik yapılarla bir araya getirme konusundaki önemli fırsatları vurgulamakta olduğunu belirtti. Ekip şimdi bu teknolojiyi fiber benzeri bir yapıya dönüştürmek zorunda kalacak, böylece geleneksel kıyafetler gibi görünen ve işlev gören giysilere dokunabilir. Araştırmacılar, kumaşın dünya çapında büyük miktarda enerji tasarrufu yapmak için kullanabilecekleri kolayca üretilen pratik bir tekstil yaratma emelleri ile makinede yıkanabilir olduğundan emin olmak için test yapmaya başladı.

Kaynak

►textiletoday.com.bd

Yazar: Ceren Kılıçarslan