研究人员开发出一种能够自动调节通过它的热量的织物。
虽然可穿戴技术使我们能够以各种有趣的新方式监控我们的活动,但最有趣的角度可能是实际面料本身的发展。最新的例子来自马里兰大学,其研究人员开发出一种能够自动调节通过它的热量的织物。
这项工作在最近发表的一篇论文中有所记载,它采用特殊工程纱线制成的智能织物,这种纱线涂有导电金属。这改变了织物与红外辐射的相互作用,红外辐射反过来传递或阻挡热量。
织物由几根纤维制成,其中一根设计用于吸水,另一根旨在排斥它。然后用碳纳米管涂覆纤维束,当纤维暴露于湿气时,它们翘曲,从而使纤维束更靠近在一起。然后,这打开了织物中的孔隙,这允许热量逸出并冷却穿着者,但是它也改变了碳纳米管之间的电磁耦合。
研究人员说:“你可以把这种耦合效应想象成无线电天线的弯曲,以改变它与之共振的波长或频率。”“这是一种非常简单的思考方式,但想象一下将两个触角靠近在一起以调节它们拾取的电磁波的类型。当光纤靠近在一起时,它们相互作用的辐射会发生变化。在服装中,这意味着织物与人体辐射的热量相互作用。“
热管理然后,织物能够阻挡红外辐射穿过或允许它取决于调谐的性质。更重要的是,这种反应几乎是即时的,所以它发生在人们甚至意识到它们变热或变冷之前。
研究人员说:“人体是一个完美的散热器。它可以迅速散热。”“就历史而言,调节散热器的唯一方法就是脱掉衣服或穿上衣服。但这种面料是一种真正的双向调节器。”
该团队认为,他们是第一个创造这样的面料,可以巧妙地调节与环境的热交换。在面料进入市场之前,显然需要做更多的工作,但团队确信它可以做到这一点。用于织物的所有材料都是容易获得的,并且在染色过程中向其添加碳涂层是一种简单的方法。
“我认为能够将这种门控现象应用于能够改善服装和其他织物功能的纺织品的开发是非常令人兴奋的,”研究人员总结道。