斯坦福大學開發(fā)出冷卻皮膚的膠衣材料 身體熱量可通過紅外輻射散發(fā)
時間：2016-09-06 08:56 來源：川北在線整理 責任編輯：沫朵
原標題：斯坦福大學開發(fā)出冷卻皮膚的膠衣材料 身體熱量可通過紅外輻射散發(fā)
斯坦福大學的工程師們已經(jīng)開發(fā)出一種低成本的基于塑料紡織的衣服，可以比我們今天穿的天然或合成織物更有效地冷卻身體。
研究人員認為，這一新系列面料可能成為那個讓人們在炎熱氣候涼爽沒有空調(diào)服裝的基礎(chǔ)織物。
“如果你能使人體冷卻而不是冷卻建筑，這將節(jié)約能源，”崔毅，斯坦福大學材料科學與工程光子學副教授說。
這種新材料的工作原理是讓身體有兩種方式泄熱，比穿棉質(zhì)衣物體感降低近4華氏度。
該材料通過讓汗水蒸發(fā)冷卻材料，這一點一些普通面料也能做到，但斯坦福的材料提供第二種革命性的冷卻方式：允許身體發(fā)出的紅外線穿過塑料織物。
所有對象，包括我們的身體釋放熱紅外輻射——一種光的無形的和良性的波長形式。
“40%到60%的身體熱量通過紅外輻射散發(fā)，當我們坐在辦公室時，”Shanhui Fan，電氣工程光電子專業(yè)教授說。 “但到現(xiàn)在為止很少對紡織品散熱特性進行設(shè)計研究。”
超級動力的廚房包裝
為了發(fā)展冷卻紡織，斯坦福大學的研究人員混合了納米技術(shù)，光子學和化學到聚乙烯中-一種透明，類似于我們廚房用的塑料保鮮膜 – 許多服裝材料所期望的特性：它允許熱輻射，空氣和水蒸汽的透過，而對可見光不透明。
最簡單的屬性是允許紅外輻射穿過材料，因為這是普通聚乙烯食品保鮮膜的特性。當然，廚房塑料是不透水的且是透明的，無法用于服裝。
斯坦福大學的研究人員解決一次性解決了這些問題。
第一，他們發(fā)現(xiàn)聚乙烯的變型中，有一個特定的納米結(jié)構(gòu)是對可見光不透明但是紅外輻射透明的，這可能讓身體熱量逃逸。這提供了一種對保持“羞恥感”必要的可見光不透性，而對環(huán)境友好的熱透明基體材料。
然后它們通過改良工業(yè)聚乙烯以使水蒸汽分子通過塑料納米孔蒸發(fā)，博士后學者和團隊成員許寶駿說，使塑料象天然纖維一樣呼吸。
做成衣服
這一成功讓研究人員得到能夠滿足他們的三個基本標準的冷卻布單頁材料。為了使這個薄的材料更像織物狀，他們創(chuàng)造了三層的版本：由棉分離處理的兩片網(wǎng)布強度和厚度的聚乙烯。
為檢測他們的三層結(jié)構(gòu)材料與相當厚度棉織物的冷卻潛力，它們將每一種材料的一個小樣放在表面，表面和裸皮膚溫度相當并測定各材料有多少熱量被困。
比較結(jié)果表明，棉織物比冷卻紡織熱3.6？F。研究人員說，這種差異意味著，穿著新材料打扮的人可能會感到不太愿意打開風扇或空調(diào)。
研究人員繼續(xù)如下幾個方面的工作，包括添加更多的色彩，紋理和布樣特性的材料。使電池行業(yè)大量生產(chǎn)的材料可以更容易地創(chuàng)造產(chǎn)品。
“如果你想做成織物，必須要能夠海量廉價，”崔說。
Fan認為這項研究開辟了尋找被動冷卻或加熱物品的新途徑，而不使用外能源，通過調(diào)整材料消散或陷阱紅外輻射。
“我們所做的有些東西看起來很簡單，但是因為很少有真的一直在尋找工程紡織品的輻射特性的研究，”他說。
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