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老虎機服裝材料可以冷卻身體,減少空氣的流動

想像一下一種可以冷卻人體的服裝材料,以便在那個夏季的幾個月中,我們對空調的需求大大減少。斯坦福大學的一組工程師開發了一種低成本的塑料材料,可以大大減少我們對全球變暖的影響。

斯坦福大學材料科學與工程學副教授和SLAC國家加速器實驗室光子科學副教授Yi Cui及其同事在該雜誌中進行了解釋 科學 他們如何開發出一種低成本的塑料基紡織品,他們認為可以將其編織成服裝材料。

這種新的服裝材料比當今服裝中的天然或合成面料所能提供的冷卻效率更高。

這種新材料同時滿足了科學家的三個要求:1.紅外輻射透明性–熱量直接通過它。可見光不透明度-不透明。 2.空氣對流–水蒸氣穿過其中並在空氣中蒸發。圖片:science.sciencemag.org)

使我們保持涼爽的服裝材料

他們寫道,想像一下一個新的面料家族,有一天它可能成為使人們在炎熱的氣候中保持涼爽而無需耗能的空調的服裝的基礎。不必為建築物耗電,而是為人製冷。



崔教授說:

“如果您可以為人而不是為他們工作或居住的建築物降溫,那將節省能源。”

這種革命性的材料可以使人體以兩種方式釋放熱量,使穿著者感覺比穿著棉質衣服時涼爽的2.7°C 3.6°F。

這種材料使汗液通過它蒸發,這在普通織物中已經發生。但是,它還提供了第二種革命性的冷卻機制–它允許人體以紅外線輻射的熱量直接通過它。

斯坦福大學的科學家從一片聚乙烯開始,然後經過一系列化學處理對其進行了改性,從而形成了一種涼爽的織物。 (圖589娛樂城片:news.stanford.edu。信用:洛杉磯西塞羅)吃角子老虎777

人體像動物和所有其他物體一樣,以紅外輻射或熱輻射,不可見和良性輻射的形式散發熱量吃角子老虎機線上螞蟻能量的波長比可見光的波長長。

毯子通過將紅外線散發到人體附近來保持我們的溫暖。戴夜視鏡時,我們可以看到其他人和動物。他們可以檢測到逃逸到人體的熱輻射。



在斯坦福大學*光子學研究中心工作的範善輝(音)專門研究光子晶體,計算電磁學和光通信,他說:

“當我們坐在辦公室時,我們的熱量中有40%到60%會作為紅外線散發。但是到目前為止,很少或沒有關於設計紡織品的熱輻射特性的研究。”

* 光子學拉霸機玩具s是光子(光)的生成,檢測,通過發射的操作,傳輸,調製,檢測/傳感和信號處理的科學。

超大功率廚房保鮮膜

為了開發這種新型的降溫紡織品,科學家們將光子學,納米技術和化學技術融合在一起,製成了聚乙烯-一種用作廚房包裹材料的透明,可拉伸的粘性塑料(英國:保鮮膜)-服裝材料需要具備的許多功能:1。允許水蒸氣,空氣通過。 2.熱輻射直接通過。 3.它不透明-對可見光不透明。

最簡單的功能是允許紅外輻射穿過塑料材料,因為這種特性已經存在於普通廚房食品包裝紙中。

新材料的高分辨率SEM圖像。納米孔的直徑僅為50至1000 nm,這對於確保高IR透射率至關重要。圖片:science.sciencemag.org)

但是,廚房用包裝紙是不透水的(水不能通過),並且也是透明的,因此不能用作衣物。除了我們當中最勇敢的人以外,沒有人會考慮穿著完全透明的衣服。

崔教授及其同事一次解決了這些挑戰。

他們首先發現了一種常用於電池製造的聚乙烯變體,該聚乙烯具有特定的納米結構,該結構對可見光不透明(不透明),但對紅外輻射透明,這意味著它可以讓人體熱量通過它散逸。

這提供了一種我們看不見的材料,從而解決了我們對在公共場所看似赤裸裸地走來走去的厭惡行為,但出於提高能效的目的卻是熱透明的。

然後,他們用良性化學物質處理了工業聚乙烯,以便水蒸氣分子可以通過塑料中的納米孔(微小孔)蒸發。根據合著者之一的博士後許寶春的說法,這種塑料可以像天然纖維一樣呼吸。

製作服裝材料

科學家現在擁有一種單層材料,該材料可以滿足其冷卻紡織品的三個基本標準:

1.空氣(水蒸氣)可以通過。

2.熱量通過它。

3.它是不透明的-它不是透明的。

為了使這種非常薄的材料更類似於我們服裝中的面料,他們創建了三層版:兩張經過處理的聚乙烯,用棉網隔開,以求厚度和強度。

他們現在需要針對厚度相當的棉織物測試三層結構的冷卻潛力。他們將每種材料的樣本均勻放置在與裸露的人類皮膚溫度相同的表面上,並測量每種材料的隔熱(捕獲)量。

範教授說:

戴任何東西都會散發熱量並使皮膚變暖。如果散熱是我們唯一關心的問題,那麼最好不穿任何衣服。”

他們發現,棉織物使皮膚表面比新織物溫暖2.7°C或3.6°F。作者說,這種差異意味著穿著新材料的人打開空調或風扇的可能性較小。

科學家們說,他們的研究正在進行中。他們計劃在其新材料中添加更多的顏色和紋理,並找到增加其顏色的方法。CES老虎機ike特徵。

線上老虎機將我們已經大量生產的材料應用於電池行業,將使其更易於大量生產產品。

崔教授說:“如果要生產紡織品,必須能夠廉價地大量生產。”

範教授說,他們的研究開闢了新的探索途徑,可以被動地加熱或冷卻物體,而無需使用外部能量。可以調整材料以捕獲或消散紅外輻射。

範教授說:

“事後看來,我們所做的某些事情看起來非常簡單,但這是因為很少有人真正在研究設計紡織品的輻射特性。”

在一個 抽象 在描述該期刊的主要論文時,作者寫道:

“我們開發了一種用於模擬皮膚溫度的設備,該設備在用nanoPE布和經加工的nanoPE布覆蓋時,其溫度分別比用棉覆蓋時低2.7°和2.0°C。我們加工的nanoPE是用於個人熱管理的有效且可擴展的紡織品。”

引文: “通過納米多孔聚乙烯大樂透中2個號碼多少錢紡織品對人體進行散熱,” 徐寶純,宋亞歷,彼得·卡特斯,劉沖,彭玉燦,金謝,範善輝和崔怡。 科學2016年9月2日。 353,第6303期,第1019-1023頁。 DOI:10.1126 / science.aaf5471。

視頻–散熱的塑料紡織品

這個 斯坦福大學 視頻解釋了科學家如何設計出一種廉價的塑料材料,該材料可用於製造可冷卻人體的服裝材料,這將大大減少對節能空調的需求。