Vải làm ấm và làm mát da mà không cần cung cấp năng lượng đầu vào
Theo báo cáo trong Tạp chí Applied Materials & Interfaces, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại vải bền, thoải mái, làm nóng và làm mát da mà không cần cung cấp năng lượng đầu vào.
Cấu trúc vi mô của xơ (bên trái) chứa lỗ xốp (bên phải) có thể được lấp đầy bằng một vật liệu chuyển pha giúp hấp thụ và giải phóng năng lượng nhiệt. Công bố: Tạp chí Applied Materials & Interfaces 2020, DOI: 10.1021 / acsami.0c02300
Hãy tưởng tượng một bộ quần áo duy nhất có thể thích ứng với điều kiện thời tiết thay đổi, giữ cho người mặc mát mẻ trong cái nóng của buổi trưa nhưng ấm áp khi một cơn bão đến vào buổi tối. Bên cạnh việc mặc nó khi đi ra ngoài, quần áo như vậy cũng có thể được mặc trong nhà, làm giảm đáng kể nhu cầu điều hòa hoặc nhiệt. Theo báo cáo trong Tạp chí Applied Materials & Interfaces, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại vải bền, thoải mái, làm nóng và làm mát da mà không cần cung cấp năng lượng đầu vào.
Việc vật liệu dệt thông minh có thể làm ấm hoặc làm mát người mặc không phải là một vấn đề mới nhưng có một đặc thù rằng cùng một loại vải không thể thực hiện cả hai chức năng này. Các nhà nghiên cứu cho biết những hàng dệt may như vậy cũng có những nhược điểm khác – chúng có thể cồng kềnh, nặng, không bền và đắt tiền.
Nhiều loại cần một nguồn năng lượng bên ngoài. Guangming Tao và các đồng nghiệp muốn khắc phục những hạn chế này bằng việc phát triển một loại vật liệu dệt thực tế hơn cho việc quản lý nhiệt cá nhân.
Các nhà nghiên cứu đã kéo sợi đông tụ tơ tằm và chitosan (một vật liệu được chiết suất từ vỏ các loài giáp xác) thành các xơ có màu với các cấu trúc xốp. Vật liệu này được lấp đầy lỗ xốp bằng polyethylen glycol (PEG), một loại polymer thay đổi giúp hấp thụ và giải phóng năng lượng nhiệt. Sau đó, các nhà khoa học đã tráng phủ các sợi bằng polydimethylsiloxane để giữ cho PEG lỏng không bị rò rỉ ra ngoài.
Các nhà khoa học báo cáo là đã tạo ra xơ bền, linh hoạt và không thấm nước. Để kiểm tra các xơ, các nhà nghiên cứu sẽ luồn chúng vào một miếng vải và họ cho vào găng tay polyester. Khi một người đeo găng tay đặt tay vào buồng nóng (122 F), PEG rắn sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường, tan chảy thành chất lỏng và làm mát da dưới miếng dán. Sau đó, khi bàn tay đeo găng chuyển sang buồng lạnh (50 F), PEG đông cứng lại, giải phóng nhiệt và làm ấm da.
Theo các nhà nghiên cứu, quy trình sản xuất vải tương thích với ngành dệt may hiện có và có thể được nhân rộng để sản xuất hàng loạt.
