استفاده از نوعی پارچه در گجت‌های پوشیدنی می‌تواند آن‌ها را خنک نگه دارد


نوعی از پارچه که معمولا برای لوازم پیاده‌گردی استفاده می‌شود و به گفته‌ی پژوهشگران دارای خواص رسانش گرمایی مانند فولاد ضد زنگ است، می‌تواند در تجهیزات الکترونیکی و گجت‌های پوشیدنی به‌کار رود تا هم خود دستگاه و هم پوست کاربر را به‌خوبی خنک کند.

با قدرتمندتر شدن ساعت‌های هوشمند، این گجت‌ها گرمای بیشتری هم تولید می‌کنند. برای جلوگیری از سوختگی ناشی از داغ شدن دستگاه و اثرگذاری روی پوست، اگر ماده‌ای که با پوست در تماس است به اندازه‌ی فلز خنک باشد اما در عین حال به انعطاف‌پذیر هم باشد که بتواند به آسانی روی مچ دست قرار بگیرد، بسیار مطلوب خواهد بود.

مواد استفاده‌ شده در ابزارهای پیاده‌گردی (Hiking) یا راه‌نوردی از بافت‌های پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا ساخته شده‌اند که به صورت تجاری با نام «داینیما» (Dyneema) فروخته می‌شوند. این پارچه‌های پایه بسپار، به دلیل استحکام و دوام بالا و مقاومت در برابر سایش در بازار مطرح هستند و اغلب برای ساخت زره‌پوش بدن، تجهیزات ورزشی ویژه، طناب و تور استفاده می‌شوند.

به‌تازگی پژوهشگران انتقال حرارت در مرکز پژوهش‌های فناوری خنک‌کنندگی دانشگاه پردیو (Purdue University) که با حمایت شرکت‌های برتر فناوری به تحقیقات در این زمینه می‌پردازد، کاربردهای دیگر این نوع پارچه را به عنوان یک رابط خنک‌کننده میان پوست انسان و وسایل الکترونیکی بررسی کرده‌اند و نتایج یافته‌های آنان در نشریه‌ی «ساینتیفیک ریپورتز» (Scientific Reports) منتشر شده است.

خنک‌کنندگی

«جاستین ویبل» (Justin Weibel) استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه پردیو گفت: «این پارچه دارای انعطاف‌پذیری و خصوصیات حرارتی مطلوبی است و اگر آن را به روش دیگری بدوزید، ببافید یا این پلیمرها را با مواد گوناگون ترکیب کنید، می‌توانید ویژگی‌های پارچه را با کاربردهای مختلف مطابقت دهید.»

اگر ماده‌ای رسانش گرمایی بالایی داشته باشد، گرما به آسانی در آن پراکنده خواهد شد. روش‌های زیادی برای هدررفت گرما برای پارچه‌ها وجود دارد که از ساده‌ترین مانند رطوبت‌زدایی تا پیچیده‌تر مانند بافت پارچه‌های معمولی با رشته‌هایی با رسانش گرمایی بالا و بسیار پیچیده مانند لباس‌های با مایع خنک‌کننده که فضانوردان می‌پوشند را دربر می‌گیرد.

«آدیتیا کاندادای» (Aaditya Candadai) پژوهشگر این مطالعه گفت: «ساعت هوشمند یا هدست واقعیت مجازی آینده‌ی شما می‌توانند قدرتمندتر از گوشی هوشمند کنونی شما باشند بنابراین باید گرما را از قطعات الکترونیکی دور نگه داریم تا کاربری این گجت‌ها آزاردهنده نباشد. این پارچه‌های پلیمری دارای ویژگی‌های گرمایی شگفت‌انگیزی هستند که می‌توانند باعث خنک شدن این دستگاهها و جلوگیری از سوختگی‌های سطح پایین پوست شوند.»

پارچه برای خنک کردن گجت‌ها

پارچه‌ای که در وسایل پیاده‌روی و کمپینگ استفاده می‌شود، می‌تواند برای خنک‌کنندگی گجت‌های پوشیدنی کاربردی باشد.
Credit: Jared Pike/Purdue

این تیم پژوهشی ویژگی‌های این نوع پارچه‌ها را با مقایسه‌ی پارچه‌ی داینیما با پارچه‌های پنبه‌ای معمولی و همچنین ورق‌های بافته نشده‌ی پلیمری سخت کشف کردند. آن‌ها از چندین نمونه پارچه‌ی تجاری استفاده کردند و حتی با استفاده از الیاف خام داینیما نمونه‌ی دلخواه خود را ساختند. سپس بلافاصله این نمونه‌ها را در یک محفظه‌ی کوچک خلأ قرار دادند و یک سیم فلزی کوچک به عنوان منبع گرما روی آن‌ها گذاشتند.

با استفاده از میکروسکوپ فروسرخ، پژوهشگران توانستند اطلاعات دقیقی درباره‌ی دمای سطح پارچه و جهت جابه‌جایی گرما کسب کنند. آن‌ها دریافتند که پارچه‌ی داینیما رسانش گرمایی ۲۰ تا ۳۰ برابر بیشتر از دیگر پارچه‌ها دارد که قابل مقایسه با فولاد است.

انعطاف‌پذیری

این تیم همچنین انعطاف‌پذیری پارچه را که برای لوازم الکترونیکی پوشیدنی مهم است، آزمایش کرد. به گفته‌ی پژوهشگران «یک تعادل وجود دارد. ما نمی‌خواهیم مواد با رسانش گرمایی بالا، سفت باشند چون مردم با پوشیدن آن‌ها راحت نخواهند بود. این همان جایی است که پارچه‌های پلیمری را هم از نظر رسانش و هم از نظر انعطاف‌پذیری کاربردی می‌کند.»

پارچه به‌طور طبیعی این ویژگی را دارد و هیچ مدار اضافی یا تجهیزات دیگری نیاز ندارد اما علاوه بر این، پژوهشگران برنامه‌هایی برای آزمایش اثرگذاری شیوه‌ی بافت در موارد گوناگون استفاده شده برای پارچه دارند.

«ایمی مارکونت» (Amy Marconnet) استادیار دانشکده‌ی مهندسی مکانیک دانشگاه پردیو خاطرنشان کرد: «ما می‌توانیم انواع دیگر الیاف مانند الیاف کربن یا الیاف فلزی را با هم به‌کار بگیریم تا به ترکیب متفاوتی از خواص پارچه برسیم.»

عکس کاور: دستبند سلامتی «ووپ» (Whoop) برای آیفون که از نوعی پارچه‌ی ورزشی در آن استفاده شده است.

Credit: Whoop

منبع: Futurity



Source link

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

20 − پانزده =