LT
Visos kategorijos
LT

žinios

Pagrindinis puslapis "Informacijos centras" technologinė informacija Kinijos mokslininkai sukūrė nulinės energijos optinės metamedžiagos audinį, kurį galima dėvėti norint vėsinti kūną.

Laikas:2021-09-06 Hitai:

Klimato kaita tapo didžiuliu iššūkiu, su kuriuo susiduria visa žmonija. Gamyboje ir eksploatacijoje, žmonės neišvengiamai yra veikiami aukštos temperatūros ir insoliacijos lauko aplinkoje, todėl žmonėms skubiai reikia realizuoti lauko apsaugą su nulinėmis energijos sąnaudomis. Kaip išvengti karščio streso daromos žalos žmogaus organizmui su dideliu efektyvumu ir mažomis energijos sąnaudomis? Straipsnyje, neseniai paskelbtame tarptautiniame akademiniame žurnale "Mokslas", Huazhongo mokslo ir technologijų universiteto Tao Guangming komanda, Džedziango universiteto profesoriaus Ma Yaoguang komanda, Kinijos tekstilės tyrimų instituto „Tao Guangming Smart Fabric Studio“ ir kiti mokslinių tyrimų ir pramonės padaliniai įgyvendino tarpdisciplinines bendras naujoves, siekdami panaikinti tradicinę šaldymo koncepciją.. Sukurtas nulinės energijos suvartojimo optinės metamedžiagos šaldymo audinys, turintis didelį aušinimo efektą esant tiesioginiams saulės spinduliams. Pranešama, kad audinys gali atvėsinti žmogaus kūno paviršių beveik 5 ℃ lauko aplinkoje, su puikia dienos spinduliuotės aušinimo galia, kuri turi didelę reikšmę efektyvaus lauko asmeninio šilumos valdymo realizavimui.


Mokslininkų sukurtas šaldomas audinys


Kūno šiluma iš poodinio audinio perduodama odai, o paskui per drabužius išsisklaido į supančią aplinką, taip išlaikomas dinaminis šilumos balansas ir gana stabili kūno temperatūra. Therefore, asmeninis šilumos valdymas per drabužius yra efektyvus būdas išlaikyti individualius žmogaus kūno šiluminio komforto poreikius. Tačiau, esami aušinimo drabužiai turi blogo aušinimo efekto problemų, sunkus ne lengvas, didelis energijos suvartojimas. Taigi pastaraisiais metais, audiniai, pagrįsti spindulinės šilumos reguliavimu, sulaukia vis daugiau akademinės bendruomenės ir pramonės dėmesio. Kadangi žmogaus kūno infraraudonųjų spindulių diapazonas (7-14 μm) persidengia su skaidriu atmosferos langu (8-13 μm), žmogausmkūno šiluminė spinduliuotė gali būti tiesiogiai atšaldoma į kosmosą per skaidrų atmosferos langą, taip pasiekiamas Todėlenergijos suvartojimo aušinimas. Therefore, Radiacinis aušinimas naudojant žmogaus nešiojamus audinius gali žymiai pagerinti žmogaus kūno šiluminį komfortą be jokios išorinės energijos sąnaudos, kuri yra potenciali alternatyva ir papildymas tradicinei energijos išsklaidymo šiluminio valdymo technologijai.
Suprantama, kad mokslininkų sukurtas išmanusis šaldymo audinys turi hierarchinę morfologinę struktūrą. Pagal audinio erdvinę struktūrą, pluošto struktūra, pluošto vidinė nano struktūra, skirtingos erdvės ir masto klasifikacija, formuojant makroskopinį sutvarkytą, mikroskopinė atsitiktinė morfologinė klasifikavimo sistema.



Metamedžiagos šaldymo audinio, skirto dienos spinduliuotei vėsinti, schema



Tyrėjai sujungė fotoelektrinės metamedžiagos technologiją su paketinio pluošto paruošimo technologija, ir pasirinko žalią ir biologiškai skaidų poli (pieno rūgštis) (PLA) kaip pluošto žaliava. Po tolesnio apdorojimo, buvo gauti vienodi ir ištisiniai metamedžiagų pluoštai. Pluošto stiprumas yra pakankamas, kad siuvimo mašina galėtų išsiuvinėti bet kokį tekstą ir formą ant komercinių audinių. Remiantis tuo, tyrėjai toliau naudojo verpimo audimo ir laminavimo būdus, kad gautų metamedžiagos audinius, turinčius atspindžio koeficientą 92.4% saulės šviesos juostoje ir 94.5% vidutinio infraraudonųjų spindulių juostoje.



Metamedžiagos audinio aušinimo efektyvumo testas:
(a) Scheminė bandymo įrangos schema ir mėginių nuotraukos; (b) Metamaterinis audinys 24 valandų nepertraukiamo aušinimo veikimo testo kreivė

Papildomai, mokslininkai išbandė imituotus žmonių kūnus ir nustatė, kad imituotos odos, padengtos metamedžiaginiais audiniais, temperatūra buvo 5 iki 7 ℃ žemesnė nei medvilnės, spandekso ir kanapių audiniai vidurdienį.



Palyginamas metamedžiagos audinio ir komercinio audinio aušinimo našumo testas:
(a) Scheminė bandymo įrenginio schema ir pavyzdinė nuotrauka (b) Metamedžiagos audinio šaldymo charakteristikų palyginimo bandymo kreivė

Atliekant automobilio modelio aušinimo testą, temperatūrų skirtumas tarp automobilio modelio, padengto metamedžiaga šaldymo audiniu, ir automobilio modelio, padengto dangteliu, gali siekti iki 27 ℃, o temperatūrų skirtumas tarp automobilio modelio be dangčio gali siekti iki 30 ℃.



Palyginamas metamedžiagos audinio ir komercinio automobilio dangčio aušinimo bandymas:
(a) Imituotos fizinės transporto priemonės ir infraraudonųjų spindulių nuotraukos; (b) Šaldymo charakteristikų palyginimo bandymo kreivė

Metamedžiagų audiniai kainuoja šiek tiek daugiau nei įprasti drabužiai, o tai reiškia, kad jie galėtų padaryti technologiją prieinamesnę daugiau žmonių nei skysti ir oru aušinami drabužiai, tyrėjai sakė. Metamedžiagos audinys taip pat sėkmingai naudojamas medicininėse apsauginėse kaukėse ir apsauginiuose drabužiuose, kurios gali efektyviai vėsinti lauko temperatūrą, palyginti su tradicinėmis medicininėmis apsauginėmis medžiagomis. Pranešama, kad gaminant metamedžiaginį audinį keliami žemi reikalavimai įrangai, nulinis energijos suvartojimas, žema kaina, pramoninė masinė gamyba ir kitos charakteristikos, tinka plataus masto paruošimui ir pramoniniam naudojimui skatinti. (Šis straipsnis yra iš atvirų duomenų rinkimo)

(Šaltinis: Oficiali „Textile Herald“ ataskaita)