خرس قطبی الهام بخش تولید لباس‌های گرم

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان دانشگاه ژجیانگ چین فیبری نوین ابداع کرده اند که می تواند صنعت 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 صنعت 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 نوآوری 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.