Previše toplo sa jaknom, ali previše hladno bez nje? Brendovi atletske odeće mogu se pohvaliti tkaninama koje kontrolišu temperaturu i koje se prilagođavaju svakoj klimi sa laganim, ali toplim proizvodima. Ipak, razmislite o tkanini koju možete prilagoditi vašim specifičnim temperaturnim potrebama.
Inspirisani dinamičkom promenom boje kože lignje, istraživači sa Univerziteta u Kaliforniji, Irvine su razvili metodu za proizvodnju materijala za podešavanje toplote koji je prozračan i periv i koji se može integrisati u fleksibilnu tkaninu. Oni su objavili svoj dokaz koncepta za napredne bioinspirisane kompozite u APL Bioengineering.
„Koža lignje je složena, sastoji se od više slojeva koji rade zajedno da bi manipulisali svetlošću i promenili ukupnu boju i šare životinje“, rekao je autor Alon Gorodecki. „Neki slojevi sadrže organe zvane hromatofore, koji prelaze između proširenog i stegnutog stanja (nakon dejstva mišića) da bi promenili način na koji koža prenosi i reflektuje vidljivu svetlost.“
Umesto da manipuliše vidljivom svetlošću, tim je konstruisao kompozitni materijal koji radi u infracrvenom spektru. Kako se ljudi zagrevaju, oni emituju deo svoje toplote kao nevidljivo, infracrveno zračenje (ovako rade termalne kamere). Odeća koja manipuliše i prilagođava se ovoj emisiji i koja je opremljena termoregulacionim karakteristikama može se fino prilagoditi željenoj temperaturi korisnika.
Materijal se sastoji od polimera prekrivenog bakarnim ostrvima, a rastezanjem razdvaja ostrva i menja način na koji prenosi i reflektuje infracrveno svetlo. Ova inovacija stvara mogućnost kontrole temperature odeće.
U prethodnoj publikaciji u APL Bioengineeringu, tim je modelirao prilagodljiva infracrvena svojstva svog kompozitnog materijala. Ovde su izgradili materijal kako bi povećali njegovu funkcionalnost tako što su ga učinili perivim, prozračnim i integrisanim u tkaninu.
Tim je naneo tanak film na kompozit kako bi omogućio lako pranje bez degradacije – što je praktična stvar za svaku tkaninu. Da bi kompozitni materijal bio prozračan, tim ga je perforirao, stvarajući niz rupa. Dobijeni proizvod je pokazao propusnost vazduha i vodene pare sličnu pamučnim tkaninama. Tim je zatim pričvrstio materijal na mrežu kako bi demonstrirao jednostavnu integraciju tkanine.
Koristeći infracrvenu spektroskopiju Furijeove transformacije, tim je testirao adaptivne infracrvene osobine materijala i koristio grejnu ploču zaštićenu od znojenja da testira dinamička termoregulaciona svojstva. Čak i uz istovremeno nanošenje slojeva tankog filma, perforacije i integraciju tkanine, performanse materijala u pogledu upravljanja toplotom nisu patile.
„Naš napredni kompozitni materijal sada otvara mogućnosti za većinu nosivih aplikacija, ali može biti posebno pogodan za odeću po hladnom vremenu kao što su ski jakne, termo čarape, izolovane rukavice i zimske kape“, rekao je Gorodecki.
Pored mogućih aplikacija za tkaninu, proizvodni proces koji je tim koristio za razvoj tkanine je takođe pun potencijala.
„Strategije koje se koriste da našim materijalima daju prozračnost, mogućnost pranja i kompatibilnost sa tkaninom mogu se prevesti na nekoliko drugih tipova nosivih sistema, kao što su periva organska elektronika, rastezljivi e-tekstil i triboelektrični materijali koji prikupljaju energiju“, rekao je Gorodecki.
