ساخت و ساز لباس‌های گرم با الهام از خرس قطبی

محققان موسسه آموزش عالی ژجیانگ چین، با الهام از ساختار موهای خرس قطبی، فیبر آئروژلی جدید ابداع کرده‌اند که می‌تواند تولیدی نساجی را تغییر دهد. فیبر آئروژل های معمولی کاربردهای کمتری در حوزه هایی مانند تولیدی نساجی دارند و به دلیل به شکنندگی و فراوری دشوار آن، فاقد قابلیت بافته شدن در منسوجات است. اما محققان با ساختاری مشابه موهای خرس قطبی، یک فیبر آئروژل پلیمری به نام EAF ایجاد کرده‌اند که دارای قابلیت کشش و انعطاف پذیری بیشتری است. این فیبر جدید قابلیت عایق گرمایی برتری نسبت به پشم و پنبه دارد و در انواع منسوجات مصرفی مانند لباس جامپر با عایق گرمایی بکار می‌رود. همچنین EAF قابلیت شستشو و رنگرزی دارد و خواص خود را حتی پس از ۱۰ هزار چرخه کشش حفظ می‌کند. این پیشرفت قابل توجه نسبت به فیبر آئروژل سیلیکا معمول است و این فیبر کاربردهای چند منظوره بیشتری در حوزه‌های مختلف دارد.

به گزارش دیجیاتور به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان موسسه آموزش عالی ژجیانگ چین فیبری نوین ابداع کرده اند که می تواند تولیدی نساجی را دگرگون کند. این محققان به رهبری گائو وی وی استاد یار و بای هائو برای برطرف کردن محدودیت های آئروژل سعی کردند از خرس قطبی الهام بگیرند.

آئروژل های معمولی هرچند به طور گسترده در تولیدی هوافضا استفاده می شوند، اما در حوزه های دیگر کمتر کاربرد دارند، دلیل این امر نیز شکنندگی و فراوری دشوار آن است. علاوه بر آنکه این ماده فاقد قدرت و انعطاف پذیری لازم برای بافته شدن در منسوجات است، فیبرهای آئروژل فعلی را نمی توان در ماشین لباسشویی قرار دارد زیرا آنها در محیط های مرطوب یا خیس به سرعت قابلیت عایق گرمایی خود را از دست می دهند.

این در حالی است که بسیاری از حیوانات طوری تکامل یافته اند تا موهای بدن یا خز خاصی داشته باشند که در محیط های بسیار سرد، برای مدتی طولانی آنها را گرم و خشک نگه دارد. در همین راستا محققان یک فیبر آئروژل محصور شده (EAF) با ساختار پوسته-هسته و مشابه موهای خرس قطبی طراحی کردند که عملکرد و دوام آن به طور قابل توجهی افزایش یافته بود.

خرس های قطبی موهایی خارق العاده با ساختار پوسته-هسته دارند که به عنوان زیر بنای پیشرفت محققان به کار رفت. هسته متخلخل موهای این حیوان داخل یک پوسته قرار دارد و یک عایق گرمایی خارق العاده ایجاد می کند. از سوی دیگر انعطاف پذیری و قدرت را نیز حفظ می کند. این ویژگی ها برای گرم و خشک نگهداشتن موها در محیط های بسیار سرد حیاتی است. محققان با تقلید از این ساختار یک فیبر آئروژل پلیمری ابداع کردند که دارای منافذ لایه و داخل یک لایه لاستیکی نازک و قابل کشش محصور بود.

این امر سبب شد EAF را بتوان خم کرد و پیچاند و بر مشکل شکنندگی آئروژل از جنس سیلیکا غلبه کرد. پروفسور بای در این باره می گوید: فیبری که توسعه دادیم با وجود تخلخل داخلی زیاد و بیش از ۹۰ درصد تا هزار درصد قابلیت کشش دارد و عملکرد آن از الیاف آئروژل معمولی بسیار بهتر است.

کاربردهای این آئروژل بسیار وسیع است و نشان دادند می توان EAF را در یک لباس جامپر با عایق گرمایی بافت که قابل مقایسه با یک ژاکت معمولی اما با یک پنجم ضخامت آن است. در آزمایشی که در محیط ۲۰- درجه سانتیگراد انجام شد، ماده EAF قابلیت‌های عایق خود را به نمایش گذاشت و در حفظ دمای سطح، عملکرد بهتری از پشم و پنبه داشت. علاوه بر این، الیاف EAF قابل شستشو و رنگرزی است و برای استفاده روزمره در منسوجات مناسب است. این یک پیشرفت قابل توجه نسبت به آئروژل سیلیکا معمول است که خواص عایق حرارتی خود را در محیط های مرطوب یا مرطوب از دست می دهد. محققان تاکید دارند که EAF خواص خود را حتی پس از ۱۰ هزار چرخه کشش حفظ می کند که نشان دهنده پتانسیل آن برای استفاده چند منظوره فراتر از منسوجات عایق حرارتی است.

محققان موسسه آموزش عالی ژجیانگ چین فیبری نوین ابداع کرده‌اند که تولیدی نساجی را دگرگون کرده است. آئروژل‌های معمولی با مشکلاتی مواجه هستند و از نظر شکنندگی و فراوری دشواری دارند. این محققان با تحلیل موهای خرس قطبی توانستند یک فیبر آئروژل پلیمری را با ساختار پوسته-هسته ابداع کنند. EAF با تخلخل داخلی زیاد قابلیت کشش بالایی دارد و عملکرد بهتری نسبت به الیاف آئروژل معمولی دارد. این فیبر قابلیت استفاده در لباس جامپر با عایق گرمایی را دارد و عملکرد بالاتری در حفظ دما دارد. همچنین، EAF قابل شستشو و رنگرزی است و برای استفاده روزمره مناسب است. این پیشرفت قابل توجه نسبت به آئروژل سیلیکا است. تاکید محققان بر این است که EAF خواص خود را حتی پس از ۱۰ هزار چرخه کشش حفظ می‌کند و برای استفاده چند منظوره مناسب است.