新的厨房包装衣服将帮助我们保持冷静

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如果编织成衣服,一种新型的低成本塑料纺织品可以比现在穿的天然或合成织物更有效地冷却你的身体。

科学家们表示,新的面料系列可以成为保持人们在没有空调的炎热气候下凉爽的服装的基础。

斯坦福大学材料科学与工程系副教授崔毅说:“如果你能冷却这个人,而不是他们工作或生活的建筑,这将节省能源。”

在杂志上描述 科学,这种新材料通过让身体以两种方式释放热量起作用,使得穿着者比穿着棉质服装感到接近4华氏度。

通过让汗水蒸发通过材料,普通的织物已经做的东西冷却。 但是这种材料提供了第二种革命性的冷却机制:允许人体作为红外辐射发出的热量穿过塑料织物。

包括我们身体在内的所有物体都以红外辐射的形式散发热量,这是一种看不见的良性光波。 通过捕捉靠近身体的红外热辐射来使毯子变暖。 从我们身体逃逸出来的热辐射使我们通过夜视镜在黑暗中可见。

专门研究光学的电气工程教授范善辉说:“当我们坐在办公室里时,60的百分之四十的身体热量就像红外线辐射一样消散了,这是对可见光和不可见光的研究。 “但是到目前为止,纺织品的热辐射特性设计研究还很少或根本没有。

改进保鲜膜

为了开发纺织品,研究人员将纳米技术,光子学和化学混合在一起,使聚乙烯 - 我们用作厨房包装的透明,粘性塑料 - 在服装材料中具有许多特性:它允许热辐射,空气和水蒸气通过,它对可见光是不透明的。


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最简单的属性是让红外线穿过材料,因为这是普通聚乙烯食品包装的特点。 当然,厨房的塑料是不透水的,不能像服装一样使用。 透明的事实也无济于事。 研究人员逐一解决了这些缺陷。

首先,他们发现了电池制造中常用的聚乙烯变体,其具有特定的纳米结构,该纳米结构对可见光是不透明的,但是对于红外辐射是透明的,这会使体热逃逸。 这提供了对于可见光不透明的基材,但为了节能而使其透热。

博士后学者徐宝淳说,他们用良性化学品处理工业聚乙烯,使水蒸气分子通过塑料中的纳米孔蒸发,使塑料像天然纤维一样呼吸。

这导致了一种符合冷却织物的三个基本标准的单张材料。 为了使这种薄的材料更像织物,他们创造了一个三层的版本:两张经过处理的聚乙烯,用棉网分开,用于强度和厚度。

比棉花冷

为了测试其三层结构与相当厚度的棉织物的冷却潜力,他们将每种材料的小样本置于与裸露皮肤一样温暖的表面上,并测量每种材料被捕集的热量。

Fan说:“穿任何东西都会吸收一些热量,使皮肤变暖。 “如果散热是我们唯一关心的问题,那最好不要穿任何东西。”

比较显示,棉织物使得皮肤表面3.6 F比其冷却织物更暖和。 这种差异意味着穿着新材料的人可能不太愿意打开风扇或空调。

这项工作在几个方面继续下去,包括为材料添加更多的颜色,纹理和布料样的特征。 调整已经为电池行业大量生产的材料可以使制造产品变得更容易。

“如果你想制作纺织品,你必须能够低成本地生产大量的产品,”崔说。

Fan说,这项研究开辟了一个新的研究途径,通过调整材料消散或捕获红外辐射,被动地冷却或加热物体,而无需使用外部能量。

事后看来,我们所做的一些看起来非常简单,但是因为很少有人真正在研究纺织品的辐射特性。“

本文的来源来自 斯坦福大学

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