Odzież z plastiku schłodzi lepiej niż z włókien naturalnych

[KopalniaWiedzy.pl 277]

Inżynierowie z Uniwersytetu Stanforda opracowali tanie plastikowe włókno, z którego ubrania mogą chłodzić lepiej niż współczesne ubrania z włókien sztucznych i naturalnych. Jeśli można schłodzić osobę, zamiast budynku, w którym przebywa, to można będzie zaoszczędzić sporo energii - mówi profesor Yi Cui z Uniwersytetu Stanforda.

Osoba ubrana w odzież z nowego materiału czuje się tak, jakby było jej o prawie 4 stopnie Fahrenheita chłodniej, niż ubrana w odzież z bawełny. Nowy materiał pozwala nie tylko odparować pot - to umożliwiają też współczesne materiały - ale w większym stopniu niż inne materiały przepuszcza emitowane przez ciało promieniowanie podczerwone. Gdy siedzimy to 40-60 procent ciepła z naszego organizmu jest rozpraszane właśnie w postaci promieniowania podczerwonego. Dotychczas jednak niemal nie było badań charakterystykami emisji cieplnej przez odzież - dodaje profesor Shanhui Fan.

Podstawą do stworzenia nowego materiału stał się polietylen, z którego powstaje m.in. folia spożywcza. Ma on wiele pożądanych cech: przepuszcza ciepło, powietrze i par wodną oraz jest nieprzezroczysty. Oczywiście folia spożywcza jest przezroczysta i nie przepuszcza wody. Naukowcy radzili sobie z tymi problemami krok po kroku. Najpierw znaleźli nieprzezroczysty polietylen, który jednak przepuszcza ciepło. Taki wykorzystywany jest w akumulatorach. Ten typ przemysłowego polietylenu został następnie potraktowany łagodnymi środkami chemicznymi, dzięki czemu zaczął przepuszczać parę wodną. Gdy już mieli materiał o pożądanych właściwościach połączyli go z cienką warstwą bawełny, która nadała mu wytrzymałości i odpowiedniej grubości. Uzyskali w ten sposób trójwarstwowy materiał złożony z dwóch warstw polietylenu przedzielonego warstwą bawełny. Następnie porównywali zdolność do rozpraszania ciepła ich materiału i standardowej bawełny. Badania wykazały, że skóra przykryta bawełną jest o 3,6 stopnia Fahrenheita cieplejsza, niż skóra przykryta nowym materiałem.

Teraz uczeni pracują nad kolejnymi udoskonaleniami. Chcą nadać swojemu materiałowi różne kolory czy tekstury, chcą, by bardziej przypominał materiały spotykane w ubraniach. Duża zaletą ich prac jest wykorzystanie masowo produkowanego przemysłowego polietylenu, dzięki czemu produkcja nowego materiału nie powinna nastręczać większych trudności.

« powrót do artykułu

[pogo 102]

A gdzie w tym wszystkim tak popularna obecnie ekologia? Jak długo to będzie zalegało na wysypiskach?

[nantaniel 57]

To, co oni wyprodukowali nie jest "plastikowym włóknem" - potraktowali polietylenową folię chemikaliami, dzięki którym stała się nieprzejrzysta, przepuszcza parę wodną i promieniowanie podczerwone. Żeby dało się z tego zrobić coś przypominającego tkaninę, nakleili tę folię na tkaninę bawełnianą.

 

Moim zdaniem nie będzie problemów z zaleganiem tego na wysypiskach, bo po prostu ludzie nie będą chcieli chodzić w ubraniach zrobionych z folii.

[glaude 40]

Ja nie byłbym takim sceptykiem.

4*C to dużo. A klima żre duzo prądu i przy zbyt długim stosowaniu nie wpływa pozytywnie na zdrowie. Tak więc oszczędność jest i to przy zwiększającym się efekcie cieplarnianym. A i komfort osobisty na tym zyska.

 

A zacząć marketing duże firmy odzieżowe mogą od sportowców.

Kolarze, biegacze i inni profesjonaliści jeśli zaczną to stosować - reszta zwykłych zjadaczy chleba pójdzie ich śladem.

 

Problem moze być tylko, jak zauważyliście, z utylizacją.

[darekp 76]

Ta odzież działa zdaje się na tej zasadzie, że nie ochładza, tylko po prostu gorzej izoluje od zwykłej odzieży. Czyli gdyby po prostu bardziej się rozebrać, to dałoby się uzyskać ten sam efekt. W skrajnym przypadku - nie wygra z sytuacją, gdy człowiek jest rozebrany do naga. A więc jest jakaś alternatywa "eko", tylko może być problem z przekonaniem do niej społeczeństwa (zwłaszcza tej ładniejszej połowy) 

[glaude 40]

Człowiek ochładza sie na 2 sposoby: emisję promieniowania cieplnego (chyba podczerwonego) i odparowanie potu. Ten pierwszy sposób działa najefektywniej przy niskiej temperaturze otoczenia - więc w lato jest nieefektywny. No chyba, ze wieje wiatr.

 

Ten drugi sposób jest w gorącym klimacie efektywny, pod warunkiem, ze nic nie hamuje potu przed odparowaniem. A tym czymś moze być np hermetyczne ubranie.

 

Jeśli zaś tkanina ma strukturę lub właściwości umożliwiające transport potu i odparowanie - schłodzi szybciej człowieka niz gdyby ten był bez ubrania.

[darekp 76]

Hm...

 

ad podczerwień)

Żeby wygrać z gołą skórą nowy materiał musiałby być bardziej przezroczysty dla promieniowania podczerwonego niż powietrze. Ponieważ powietrze jest chyba (tak zgaduję - ze względu na różne zastosowania, np. noktowizory) praktycznie przezroczyste dla IR, to nowy materiał przypuszczalnie ma szansę co najwyżej dorównać powietrzu.

 

ad parowanie)

Tutaj nowy materiał - żeby wygrać z gołą skórą - musiałby umożliwiać szybsze parowanie niż powietrze. Pewnie jest to możliwe, ale czy takie proste, że wystarczy trochę przerobić polietylen? Szczerze mówiąc - nie wiem, nie znam się. Może ktoś inny z forumowiczów?

 

P.S. Heureka! Włoski! Skóra ma włoski, które oczywiście zatrzymują promieniowanie i utrudniają parowanie! Gdyby nowy materiał miał własności depilujące - i to w sposób bezbolesny - to droga otwarta! )

Edited September 5, 2016 by darekp

[pogo 102]

Wystarczy, ze nowy materiał zbiera pot z włosków.

Zastanawiam się jednak czy zbyt szybkie odprowadzenie wody nie jest jednak wadą. W końcu ubrania, które mają zapewnić ciepło odprowadzają szybko pot aby właśnie łatwiej utrzymać wyższą temperaturę...

@@glaude, wiatr raczej nie ma prawa wpływać na skuteczność promieniowania, on raczej pomaga w odparowaniu.

Żeby coś było lepsze od powietrza w chłodzeniu poprzez promieniowanie cieplne, to powinno przepuszczać je tylko w jedną stronę. Promieniowanie z naszego ciała swobodnie opuszcza ubranie, ale promieniowanie z otoczenia nie może już się do niego dostać. Takie wynalazki już są, ale nie pamiętam dla jakiej długości światła działają... i pewnie kosztuje tyle co koszulka utkana z nanorurek.

[glaude 40]

Pogo

Z wiatrem i podczerwienią masz rację. Pisałem w pracy na szybko i strzeliłem niezłego babola.

 

Darekp

Włosy (a raczej włoski) na ludzkim ciele są właśnie niezbędne do skutecznego ochładzania.

 

Klucz jes taki:

człowiek wyewoluował w klimacie gorącym i jak wszystkie zwierzęta nie uzywał ubrań. Aby skutecznie schłodzić ciało, pot musi odparować ze skóry, a nie z niej spłynąć. Małe włoski własnie to robią - przytrzymują kropelki potu na tyle długo na ile dają radę, wzmacniając przez to parowanie.

Jak bardzo efektywny jest to sposób świadczy najstarszy model łowczy - polowanie uporczywe (persistence hunting).

[TrzyGrosze 67]

Człowiek ochładza sie na 2 sposoby: emisję promieniowania cieplnego (chyba podczerwonego) i odparowanie potu.

To od siebie dorzucę jeszcze następne 2 sposoby: poprzez przewodzenie ( np w wodzie 25x szybciej niż na powietrzu) i konwekcję (ten sposób nie zachodzi w stanie nieważkości.