محققان در تلاش برای مقابله با افزایش امواج گرما ناشی از تغییرات آب و هوایی، به‌تازگی یک پارچۀ پوشیدنی ابداع کرده‌اند که با چنین پدیده‌ای به ویژه در محیط‌های شهری، مقابله می‌کند.
به گزارش تکناک، این پارچۀ ویژه که به شکل اختصاری SSHF نام دارد، به‌طور انتخابی تابش مادون قرمز میانی را از طریق یک پنجرۀ اتمسفر خاص ساطع می‌کند و به‌طور قابل‌توجهی جذب گرما از محیط را کاهش می‌دهد.
به گفتۀ محققان دانشکدۀ مهندسی مولکولی UChicago Pritzker (PME)، پارچه‌های پیشرفتۀ آنها در پوشاک، طراحی ساختمان و ماشین و نگهداری مواد غذایی کاربرد دارد.
فهرست مطالب
مقابله با گرمای شهری
این پارچۀ خنک‌کننده برای ورزش‌های مختص فضای باز، نور خورشید را به صورت پراکنده منعکس می‌کند. البته منابع گرمایی دیگری به جزء خورشید نیز در شهرها وجود دارد.
به گفتۀ محققان، در حالی که خورشید از بالا می‌تابد، تشعشعات حرارتی از کف خیابان و ساختمان‌ها، ساکنان شهرها را با گرمای شدیدی از پایین و طرفین روبه‌رو می‌کند.
رونگی وو، یکی از محققان این مطالعه گفت: محققان بیشتر بر روی عملکرد یا طراحی مواد منسوجات خنک‌کننده تمرکز می‌کنند. امّا برای ساختن پارچه‌ای که پتانسیل کاربرد در زندگی واقعی را داشته باشد، باید محیط را در نظر گرفت.
افرادی که در مقابل خورشید ایستاده‌اند را در نظر بگیرید. اصولاً افرادی که در مقابل نور خورشید می‌ایستند، از وسایلی استفاده می‌کنند که نور مستقیم خورشید را منعکس می‌کند، امّا فقط حدود 3 درصد از لباس‌های آنها مانند کلاه، روکش شانه و قسمت بالای کفش‌هایشان در واقع با این نور مستقیم روبه‌رو هستند.
97 درصد باقیماندۀ لباس‌های آنها توسط تشعشعات حرارتی از پهلوها و پایین گرم می‌شوند، که پارچه‌های معمولی گرما را به‌طور گسترده منتشر و نمی‌توانند با این گرما مقابله کنند.
خورشید و کف خیابان انواع مختلفی از گرما را تولید می‌کنند که موانع مهندسی قابل‌توجهی را ارائه می‌دهند. محققان نیاز به ایجاد ماده‌ای داشتند که بتواند به‌طور مؤثر از افراد در برابر هر دو نوع گرما محافظت کند.
مواد خنک‌کنندۀ نسل جدید
نور خورشید قابل مشاهده است، امّا تشعشعات حرارتی که از ساختمان‌ها و کف خیابان‌ها ساطع می‌شود، قابل دیدن نیست، بنابراین محققان مجبور شدند پارچه را به گونه‌ای طراحی کنند که به‌طور همزمان دو مجموعۀ متفاوت از ویژگی‌های نوری را داشته باشد.
طرح SSHF دارای سه لایه است، یک لایۀ رویی که اجازه می‌دهد تا گرما به اتمسفر فرار کند، یک لایۀ میانی ساخته شده از نانوسیم‌های نقره‌ای که مانع از ورود گرما می‌شود و یک لایۀ پشمی در پایین که گرما را از پوست به لایۀ میانی منتقل می‌کند.
SSHF به دلیل ساختار منحصربه‌فرد نانو فیبر میکرو، 97 درصد نور خورشید را منعکس می‌کند. آزمایش‌ها نشان داد که این ماده 2.3 درجۀ سانتی‌گراد (4.1 درجه فارنهایت) خنک‌تر از پارچه‌های ورزشی استقامتی در فضای باز و 8.9 درجۀ سانتی‌گراد (16 درجه فارنهایت) خنک‌تر از ابریشم تجاری شده است.
پارچۀ نوآورانۀ محققان PME، جدا از استفاده در منسوجات، می‌تواند به عنوان یک سیستم خنک‌کنندۀ غیرفعال برای تکمیل سیستم‌های گران‌تر و انرژی‌بر عمل کند.
محققان ادعا می‌کنند که استفاده از این پارچه بسیار فراتر از پوشاک است. امکان دارد برای کاهش دمای داخلی و کاهش هزینه و ردپای کربن تهویۀ مطبوع، در آینده یک نوع پارچۀ ضخیم‌تر پوشیده از یک لایۀ پلی اتیلن نامحسوس در کناره‌های خودروها یا ساختمان‌ها اعمال شود.
این ماده همچنین ممکن است برای حمل و نگهداری اقلامی مانند شیر مورد استفاده قرار گیرد، که در گرما خراب می‌شوند و نیاز به یخچال را کاهش می‌دهند. به کمک این پارچه می‌توان در هزینه‌های خنک‌کننده، برق و انرژی صرفه‌جویی کرد، چرا که این یک فرآیند غیرفعال است.
جزئیات این مطالعه در مجلۀ Science منتشر شد.
