مدیریت حرارتی شخصی با لباس های بسیار عایق

آیا می تواند جایگزینی برای گرمایش داخلی در آینده وجود داشته باشد؟ تحقیقات جدید از دانشگاه استنفورد نشان می‌دهد که لباس‌های با عایق بالا ممکن است گرمای کافی را فراهم کنند که بتوانیم نیاز به سیستم‌های گرمایش سنتی را کاهش دهیم یا حتی از بین ببریم. امروز، ما این تحقیق و همچنین سایر پارچه‌هایی را که برای گرم ماندن – و خنک ماندن مناسب هستند، بررسی می‌کنیم.

گرم نگه داشتن با منسوجات روکش شده

گرم کردن خانه در میان سرمای سخت زمستان اغلب می تواند یک کار بسیار پرهزینه باشد. بر اساس داده های آژانس بین المللی انرژی (IEA)، 38 درصد از مصرف گرمای جهانی در سال 2012 به گرمایش منازل نسبت داده شده است. از کل انرژی مصرف شده توسط ساکنان، 5 درصد صرف گرمایش شد. یک روش جایگزین برای گرم نگه داشتن می تواند منجر به صرفه جویی در هزینه برای ساکنان در سراسر جهان و تأثیر مثبت زیست محیطی شود.

داده های ارائه شده در هر دو نمودار دایره ای در وب سایت آژانس بین المللی انرژی یافت شد .

تیمی از محققان دانشگاه استنفورد به رهبری پروفسور یی کوی، جایگزینی را برای سیستم‌های گرمایش داخلی امروزی بررسی کرده‌اند – سیستمی که حول کمد لباس شما متمرکز است. این محققان به جای تمرکز بر افزایش عایق کاری ساختمان ها ، بر گرم کردن افراد تمرکز کردند . اگر این کار انجام شود، از هدر رفتن گرما در فضای خالی یا اجسام بی جان جلوگیری می کند.

تحقیقات آنها بر استراتژی مدیریت حرارتی شخصی، با پوشیدن لباس‌ها در محلول نانوسیم نقره‌ای که دارای خواص فوق‌عایق است، متمرکز است . پس از فرو بردن در محلول نانوسیم های فلزی (AgNWs)، لباس عایق غیرفعال را ارائه می دهد. علاوه بر این، این پوشش زمانی که لباس به منبع برق خارجی متصل است، گرمایش فعال را امکان پذیر می کند.

مزایا

یکی از مزایای کلیدی این لباس با پوشش نانوسیم این است که بیش از 90 درصد گرمای بدن فرد را به فردی که لباس پوشیده است، منعکس می کند. نقره یک ماده با انتشار کم در نظر گرفته می شود، به این معنی که تشعشع کمتری از خود ساطع می کند و بنابراین عایق بیشتری نسبت به مواد با انتشار بالا ارائه می دهد.

یک ژاکت پشمی تنها حدود 20 درصد از گرمای بدن یک فرد را منعکس می کند.

ویژگی مهم دیگری که باید به آن توجه کرد، طبیعت راحت و حس طبیعی لباس است. به دلیل ساختار متخلخل نانوسیم‌ها، لباس‌ها قابل تنفس باقی می‌مانند و دارای فضاهایی به اندازه کافی بزرگ هستند که به مولکول‌های بخار آب اجازه عبور می‌دهند و در عین حال به اندازه‌ای کوچک هستند که از خروج گرمای بدن جلوگیری می‌کنند. با توجه به مقدار کمی از پوشش مورد نیاز برای دستیابی به انعکاس بالا، ظاهراً لباس پوشیده شده با AgNW تقریباً همان احساس لباس های معمولی را دارد و از نظر هزینه نسبتاً ارزان است.

پارچه ای برای هر فصل

تحقیقات پشت این لباس عایق جدید مرا به این فکر انداخت: کدام پارچه ها را در ماه های سردتر و گرمتر انتخاب کنم؟

لباس هوای سرد

بیایید با بهترین گزینه ها برای هوای سردتر شروع کنیم. من قبلاً به بازتاب یک ژاکت پشمی در مقایسه با لباس های پوشش داده شده با نانوسیم اشاره کردم. این نشان دهنده استحکام لباس عایق است، زیرا پشم یکی از بهترین پارچه ها برای پوشیدن در دماهای سرد است . پشم قادر است به سرعت رطوبت را از پوست فرد دور کند و در حفظ گرما و خشک ماندن بسیار قوی است.

پارچه پشمی که برای تقلید از پشم طراحی شده است، پارچه دیگری است که به دلیل توانایی آن در گرم نگه داشتن بدن ارزشمند است. این پارچه علاوه بر اینکه رطوبت را از پوست فرد دور نگه می دارد، در صورت خیس بودن قابلیت تنفس دارد و همچنین به سرعت خشک می شود.

پارچه برای آب و هوای گرم

با گرم شدن هوا، باید پشم و پشم خود را کنار بگذارید و پارچه های نخی و کتان را بیرون بیاورید .

پنبه پارچه ای سبک و قابل تنفس است که دارای ساختار متخلخلی است که باعث گردش بهتر هوا می شود. از آنجایی که الیاف پنبه در مرکز توخالی هستند، می توانند عرق فرد را جذب کرده و به سرعت آن را آزاد کنند. این به شما کمک می کند در دمای بسیار گرم راحت بمانید.

مانند پنبه، کتان نیز پارچه ای سبک و قابل تنفس است. با این حال، به عنوان رسانای قوی‌تر گرما شناخته می‌شود، که باعث می‌شود تنفس آن نسبت به همتای پنبه‌ای آن بیشتر باشد.

شستشو و پوشیدن

برای هر نوع پارچه، مهم است که در نظر بگیرید که لباس در طول زمان چقدر بادوام باقی می‌ماند، به‌ویژه پس از انجام چندین دوره شستشو.

در مورد لباس‌های پوشیده شده با AgNW، یافته‌ها نشان داد که لباس می‌تواند خواص الکتریکی خود را از طریق چرخه‌های شستشوی متعدد حفظ کند، با کاهش مقاومت الکتریکی پس از دو چرخه اولیه شستشو و تثبیت پس از چرخه سوم. محققان تخمین می زنند که در صورت موفقیت، لباس های عایق شده می توانند به صرفه جویی در حدود 1000 کیلووات ساعت انرژی گرمایشی برای هر نفر در سال کمک کنند، با فرض اینکه سیستم گرمایش چهار ماه از سال کار می کند.

بیشتر خواندن

• ” لباس های فوق عایق می توانند نیاز به گرمایش داخلی را از بین ببرند ” از طریق Phys.org