வெப்ப உமிழ்வைத் தானாகச் சரிசெய்யும் தனித்தன்மை வாய்ந்த ஜவுளித் துணி

முதல் வெப்பநிலை உணர்திறன் ஜவுளி உருவாக்கப்பட்டது, இது நமது உடலை ஒழுங்குபடுத்துகிறது வெப்பம் உடன் பரிமாற்றம் சூழல்

நம் உடல் உறிஞ்சுகிறது அல்லது இழக்கிறது வெப்பம் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு வடிவத்தில். அறை வெப்பநிலையில் சுமார் 40 சதவீத இதய பரிமாற்றம் இந்த முறையில் நிகழ்கிறது. மனித உடல் ஒரு ரேடியேட்டர் மற்றும் வெவ்வேறு துணிகள் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சைப் பிடிக்கும் மற்றும் வெப்பநிலையை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் நம்மை சூடாகவோ அல்லது குளிராகவோ வைத்திருக்கும் என்பதால், இந்த ஒழுங்குமுறையை செயல்படுத்துவதற்கான வழிமுறையாக ஆடைகளைப் பயன்படுத்துகிறோம். விஞ்ஞானிகள் மிக நீண்ட காலமாக ஒரு துணியை உருவாக்க விரும்பினர், இது இந்த ஆற்றலை மட்டும் பொறிப்பதை விட வெளியிடக்கூடியது, இதனால் நமது உடலை செயலற்ற குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்க முடியும். இருப்பினும், வெளிப்புறத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு ஜவுளி பதிலளிக்கவில்லை சூழல் அதனால் அவை குளிரூட்டல் மற்றும் வெப்பமாக்கல் இரண்டையும் ஒழுங்குபடுத்தும் திறனைக் கொண்டிருக்கவில்லை. சுற்றுச்சூழலில் ஏற்படும் வெப்பநிலை மாற்றங்களைச் சமாளிக்க மனிதர்களாகிய நமக்கு ஒரே வழி, பொருத்தமான ஆடைகளைத் தேர்ந்தெடுத்து அணிவதுதான்.

ஒரு புதிய தனித்துவமான ஜவுளி

அமெரிக்காவின் மேரிலாண்ட் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதுமையான துணியை உருவாக்கியுள்ளனர், இது வெளிப்புற வானிலைக்கு ஏற்ப ஒருவரின் உடலில் செல்லும் வெப்பத்தின் அளவை 'தானாகவே' கட்டுப்படுத்துகிறது. துணியானது பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்ட வெப்ப உணர்திறன் நூலால் (பாலிமர் ஃபைபர்) தயாரிக்கப்படுகிறது, அதன் இழைகள் வெப்பத்தை (அல்லது அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு) கடத்த அல்லது தடுக்க ஒரு 'கேட்' ஆக செயல்படுகின்றன. இந்த 'கேட்' மிகவும் தனித்துவமான முறையில் மிகவும் புத்திசாலித்தனமாக செயல்படுகிறது. வெளியில் இருக்கும்போது வானிலை சூடாகவும், ஈரப்பதமாகவும் இருக்கிறது, ஃபைபர் காம்பாக்டின் இழைகள் மற்றும் ஃபைபர் சரிந்து, இது துணி நெசவைத் திறக்க அனுமதிக்கிறது. 'திறந்தவுடன்', துணி நம் உடலில் இருந்து வெளிப்படும் வெப்பத்தை வெளியேற்ற அனுமதிப்பதன் மூலம் குளிர்ச்சியை செயல்படுத்துகிறது. துணி சூரிய ஒளியை பிரதிபலிப்பதால் இது நம்மை குளிர்ச்சியாக உணர வைக்கிறது. மாறாக, வெளிப்புற வானிலை மிகவும் வறண்ட மற்றும் குளிர்ச்சியாக இருக்கும் போது, ​​ஃபைபர் விரிவடைகிறது மற்றும் வெப்பம் வெளியேறுவதைத் தடுக்க இடைவெளிகளை மூடுகிறது அல்லது குறைக்கிறது. எனவே, துணி வெளிப்புற சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் அடிப்படையில் நிகழ்நேரத்தில் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சை மாறும்.

அதன் பின்னால் தொழில்நுட்பம்

துணியின் புதுமை அதன் அடிப்படை நூலால் ஆனது, இது வணிக ரீதியாக கிடைக்கும் இரண்டு எதிர் வகையான செயற்கை பொருட்களால் ஆனது. பொருட்கள், ஹைட்ரோஃபிலிக் செல்லுலோஸ் மற்றும் ஹைட்ரோபோபிக் ட்ரைஅசெட்டேட் இழைகள், இவை தண்ணீரை உறிஞ்சும் அல்லது விரட்டும். கார்பன் அடிப்படையிலான இலகுரக கார்பன் நானோகுழாய்கள் - செயற்கை இழைகளின் தொழில்துறை சாயமிடுவதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரைசல் சாயமிடுதல் போன்ற ஒரு செயல்முறையின் மூலம் கடத்தி உலோகத்தால் பூசப்பட்ட இழைகளின் இழைகள். ஈரப்பதம் போன்ற ஈரமான நிலைகளுக்கு வெளிப்படும் போது இரட்டை பண்புகள் காரணமாக ஃபைபர் சிதைகிறது. பூச்சுக்குள் கார்பன் நானோகுழாய்களுக்கு இடையேயான மின்காந்த இணைப்பு மாற்றியமைக்கப்படுகிறது, இது 'ஒழுங்குபடுத்தும்-சுவிட்ச்' போல் செயல்படுகிறது. ஒவ்வொரு முறையும் மின்காந்த இணைப்பில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அடிப்படையில், துணி வெப்பத்தைத் தடுக்கிறது அல்லது அதை கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது. துணியை அணிந்த நபர் இந்த அடிப்படை செயல்பாட்டை உணரவில்லை, ஏனெனில் துணி இதை ஒரு நிமிடத்திற்குள் உடனடியாக செய்கிறது. இது ஒரு நபரின் வெப்ப அசௌகரியத்தின் அளவை தானாகவே உணர்கிறது மற்றும் ஒருவரின் தோலின் கீழ் ஈரப்பதத்தின் அளவு மாறும்போது வெப்பத்தின் அளவு 35 சதவிகிதம் மாறுபடும்.

ஒரு நடைமுறைச் சோதனையில், குழு எதிர்கால உற்பத்திக்கான அளவிடுதலைக் காட்ட 0.5 மீ2 ஸ்வாட்சை பின்னியது. ஈரப்பதம் மற்றும் வறண்ட நிலைகளில் ஃபைபர் இடைவெளியின் மாற்றமானது கன்ஃபோகல் ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோஸ்கோபி மற்றும் ஃப்ளோரசன்ட் சாயமிடப்பட்ட துணியைப் பயன்படுத்தி நிகழ்நேரத்தில் படம்பிடிக்கப்பட்டது. ஃபைபர் செயல்திறனைக் கணக்கிட, அவர்கள் ஈரப்பதம்-மாறுபடும் சுற்றுச்சூழல் அறையுடன் இணைக்கப்பட்ட ஃபோரியர்-மாற்று ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரைப் பயன்படுத்தினர். ஒரு சிறிய துணி. அகச்சிவப்பு பரிமாற்றத்தில் துணி 35 சதவீத ஒப்பீட்டு மாற்றத்தை அடைய முடியும் என்பதை அவர்கள் கவனித்தனர். துணி அனைத்து சோதனைகளிலும் ஒரு நிமிடத்திற்குள் குளிர்ச்சியிலிருந்து வெப்பமூட்டும் முறைக்கு திறமையாக மாற முடியும்.

இது உண்மையான ஆடையாக நடைமுறையில் உள்ளதா?

வெளியில் குளிர்ச்சியாகவும், வறண்டதாகவும் இருக்கும் போது, ​​குளிர்ச்சியாகவும், வெப்பமாகவும் ஈரப்பதமாகவும் இருக்கும் போது, ​​ஒரு நபரை உஷ்ணமாக வைத்திருக்க உதவும் நாவல் துணி முதன்முறையாக உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இது உண்மையில் கவர்ச்சிகரமானது! துணி பின்னப்பட்ட அல்லது சாயமிடப்படலாம் மற்றும் மற்ற விளையாட்டு ஆடைகளைப் போலவே துவைக்கப்படலாம். இந்த துணியை மிகவும் நடைமுறை மற்றும் அன்றாட பயன்பாட்டிற்கு பயனுள்ளதாக மாற்ற கூடுதல் ஆராய்ச்சி தேவைப்படலாம். இந்த நாவல் துணியால் செய்யப்பட்ட ஆடைகளை தயாரிப்பதற்கு எதிர்காலத்தில் ஒரு உற்பத்தி அலகுடன் ஒத்துழைக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர். இந்த கண்டுபிடிப்பு வெளியிடப்பட்டது அறிவியல் விளையாட்டு வீரர்கள், விளையாட்டு வீரர்கள், கைக்குழந்தைகள் மற்றும் வயதானவர்களுக்கு வசதியாகவும், சாதாரண ஆடையின் உணர்வையும் வழங்குவதன் மூலம் அத்தகைய துணி பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பதால் புதுமையானது மற்றும் நம்பிக்கைக்குரியது.

***

{மேற்கோள் காட்டப்பட்ட ஆதாரங்களின் பட்டியலில் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள DOI இணைப்பைக் கிளிக் செய்வதன் மூலம் அசல் ஆய்வுக் கட்டுரையைப் படிக்கலாம்}

ஆதாரம் (ங்கள்)

ஜாங் XA மற்றும் பலர் 2019. ஒரு ஜவுளியில் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சின் டைனமிக் கேட்டிங். அறிவியல். 363(6427)
http://doi.org/10.1126/science.aau1217