متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۹/۰۴/۱۶

تعداد بازدید : ۱۳۳

تعداد رای : ۱

ساخت ماده‌ای منعطف برای استفاده در لباس‌های سرد و گرم‌شونده

این پژوهش نشان می‌دهد که ماده‌ی ساخته شده از نانولوله‌های کربنی دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌های گرمایی، الکتریکی و فیزیکیِ لازم جهت استفاده در نسل بعدیِ پارچه‌های هوشمند است.

یک لایه‌‌ی ساخته شده از نانولوله‌های کربنی کوچک (CNT) شاید عنصری کلیدی در ساخت لباس‌هایی که توانایی گرم و خنک شدن طبق نیاز شخص را دارند باشد. همچنین پژوهشگران موفق شدند تا ویژگی‌های گرمایی و الکتریکی این ماده را بهینه کنند، چنانکه بعد از قرار گرفتن این ماده در هوای آزاد حتی پس از چند هفته خواص مزبور ثابت باقی ماند. به علاوه، این ویژگی‌ها توسط فرایندی نسبتا ساده و بدون نیاز به استفاده از دمای خیلی بالا حاصل شد.

 

به گفته‌ی "توشار قوش": «پژوهشگران زیادی در تلاشند تا ماده‌ای بسازند که برای سرد و گرم شدن بهینه باشد و در عین حال غیرسمی باشد و ارزان ساخته شود. نانولوله‌های کربنی سمی نیستند و به نسبت گران به حساب نمی‌آیند. بنابراین از این مواد به عنوان مواد ترموالکتریکِ مقرون به صرفه می‌توان بهره برد. به گفته‌ی "چاترجی" نویسنده‌ی اول این مقاله: «ما می‌خواهیم این ماده را با خود پارچه مخلوط کنیم. در حال حاضر پژوهش‌های پیرامونِ لباس‌هایی که می‌توانند دما را کنترل کنند بر روی مخلوط کردنِ مواد ثابت و محکم بر روی لباس تمرکز دارد و وسائل ترموالکتریک قابل پوشیدن که در بازار موجود است نیز منعطف نیستند."

 

نانولوله‌های کربنی این قابلیت را دارند که زمانی که جریانی خارجی بر روی آنها اعمال شود گرما را از روی بدن دور کنند. برای درک موضوع لایه‌ای را در نظر بگیرید که دارای ویژگی‌های سرمایشی در یک طرف و خواص گرمایشی در طرف دیگر است.

 

پژوهشگران توانایی این ماده در انتقال الکتریکی و هدایت گرمایی را نیز بررسی کردند. یک کشف مهم این بود که این ماده در واقع رساناییِ گرمایی کمی دارد؛ به این معنی که بعد از خنک شدن گرما به سختی می‌تواند وارد بدن شود. همچنین این هدایت گرماییِ کم به این معنی است که اگر از این ماده برای گرم شدن استفاده شود، گرما همراه با جریان به سمت بدن حرکت خواهد کرد و به سمت هوای آزاد برنخواهد گشت. برای یک تخمین منطقی باید تمام ویژگی‌ها در یک جهت اندازه‌گیری می‌شد که کاری بسیار چالش‌برانگیز بود، اما پژوهشگران با گسترش روشی برای اندازه‌گیری لایه‌های نازک منعطف توانستند این چالش را به خوبی پشت سر بگذارند.

 

این تیم پژوهشی همچنین از تواناییِ این ماده برای تولید الکتریسیته با استفاده از تغییرات دما یا گرادیان گرما بین دو محیط استفاده کردند. به گفته‌ی محققان از این ویژگی برای گرمایش، سرمایش و همچنین تولید نیرو برای وسائل الکترونیکی کوچک می‌توان بهره برد. همچنانکه این ویژگیِ ترمواکتریکی بسیار با اهمیت است نکته‌ی مهم در این پژوهش این است که این ماده منعطف، در هوا پایدار و دارای فرایند ساخت نسبتا ساده است.

 

در نهایت هدف این پروژه طراحی و ساخت پارچه‌های هوشمندی است که می‌تواند شخصی که این لباس‌ها را پوشیده گرم یا خنک کند و همزمان به تولید و ذخیره‌ی انرژی بپردازد. به نظر پژوهشگران این ایده در صورت عملی شدن به کاهش مصرف انرژی کمک قابل توجهی خواهد کرد.

 

نتایج این پژوهش در نشریه ACS Applied Energy Materials به چاپ رسیده است. برای مشاهده جزئیات آن، لینک مقاله را کلیک نمایید.

 

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)
Captcha