به نقل از «ایسنا»

ساخت پارچه‌ای فوق سبک و عایق با الهام از خرس قطبی

تاریخ انتشار: ۴ دی ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۳۷۰۱۰۹

دانشمندان چینی با الهام از خرس‌های قطبی موفق به ابداع پارچه‌ای فوق سبک با میزان عایق بودن بالا شده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، دانشمندان دانشگاه ججیانگ(Zhejiang) چین الیافی انقلابی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند صنعت نساجی را متحول کند. این تیم به رهبری دانشیار گائو ویوی و پروفسور بای هائو، برای غلبه بر محدودیت‌های هواژل از طبیعت الهام گرفتند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

هواژل یک ماده تولیدی است که کمترین چگالی را در میان مواد جامد دارد. این ماده از یک ژل به دست می‌آید که در آن، قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می‌شود. نتیجه‌ی این فرآیند، ماده‌ای جامد با چگالی بسیار کم و در عین حال، ویژگی قابل ‌توجه در زمینه عایق گرمایی است.

پژوهشگران این مطالعه با خود گفتند برای الهام گرفتن چه حیوانی بهتر از خرس قطبی برای غلبه بر محدودیت‌های سبک‌ترین ماده جامد جهان که عایق حرارتی فوق العاده‌ای هم باشد؟

هواژل سنتی اگرچه به طور گسترده در صنعت هوافضا استفاده می‌شود، اما تا حدی به دلیل شکنندگی و پردازش دشوار آن در سایر زمینه‌ها کاربرد کمی پیدا کرده است. الیاف هواژل علاوه بر عدم استحکام و انعطاف مورد نیاز برای شکل دادن به صورت نوعی منسوجات کاربردی، قابل شستشو نیز نیستند و به سرعت قابلیت عایق حرارتی خود را در محیط‌های مرطوب از دست می‌دهند.

با این حال، بسیاری از حیوانات به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که خزهای ویژه‌ای دارند که سالها آنها را از زندگی در محیط‌های بسیار سرد محافظت می‌کند و آنها را گرم و خشک نگه می‌دارد.

این تیم تحقیقاتی یک فیبر هواژل محصور شده(EAF) با ساختار پوسته-هسته، شبیه به موهای خرس قطبی طراحی کردند که عملکرد و دوام آن را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

کشف اسرار طبیعت برای تولید الیاف پیشرفته

خرس‌های قطبی دارای موهایی با ساختار پوسته-هسته‌ای منحصر به فرد هستند که به عنوان طرح اولیه نوآوری پژوهشگران چینی عمل کرده است. هسته متخلخل محصور شده در یک پوسته متراکم موی خرس قطبی، یک عایق حرارتی استثنایی را در عین حفظ استحکام و انعطاف پذیری فراهم می‌کند، ویژگی‌هایی که برای گرم و خشک نگه داشتن خز در محیط‌های بسیار سرد ضروری است.

این تیم با تقلید از این ساختار، یک الیاف پلیمری هواژل قوی با منافذ لایه‌ای ایجاد کرد و آن را درون یک لایه لاستیکی نازک و قابل کشش قرار داد. این کار به EAF اجازه می‌دهد تا خم شود و پیچ بخورد و بر محدودیت شکنندگی هواژل سنتی سیلیسی غلبه کند.

پروفسور بای هائو در گفتگو با رسانه ساوث چاینا مورنینگ پست گفت: الیاف ما با وجود تخلخل داخلی بالای ۹۰ درصدی، تا ۱۰۰۰ درصد قابل کشش است و به طور قابل توجهی بهتر از الیاف هواژل سنتی که حدود دو درصد انعطاف دارند، عمل می‌کند.

کاربرد از ژاکت تا لباس فضایی

کاربردهای عملی EAF گسترده است. پژوهشگران امکان استفاده از آن را در بافتن یک بلوز عایق حرارتی قابل مقایسه با یک ژاکت معمولی اما تنها با یک پنجم ضخامت نشان دادند.

در آزمایشی که در محیط منفی ۲۰ درجه سانتیگرادی انجام شد، ماده EAF قابلیت‌های برتر عایق بودن خود را به نمایش گذاشت و در حفظ دمای سطح، عملکرد بهتری از پارچه، 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 هواژل سنتی سیلیسی است که خواص عایق حرارتی خود را در محیط‌های مرطوب از دست می‌دهد.

پژوهشگران تاکید کردند که EAF خواص خود را حتی پس از طی کردن ۱۰ هزار چرخه کشش حفظ می‌کند که نشان دهنده پتانسیل آن برای استفاده چند منظوره فراتر از منسوجات عایق حرارتی است.

در حالی که پتانسیل بسیار زیادی برای استفاده از این الیاف نوین در کاربردهای غیرنظامی وجود دارد، پروفسور ژانگ شیوتونگ از موسسه فناوری نانو و نانوبیونیک سوژو، چالش‌های تولید انبوه آن را متذکر می‌شود.

وی با اشاره به کاربرد بالقوه آن در زمینه‌هایی مانند تولید لباس‌های نظامی و لباس‌های فضایی در محیط‌های بسیار سرد گفت: چالش‌هایی در مورد چگونگی توسعه این فناوری و فرآیندهایی که برای تولید انبوه آن ضروری هستند، وجود دارد.

یافته‌های این تیم در مجله ساینس(Science) منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: الیاف عایق خرس قطبي لباس فضایی شرکت های دانش بنیان معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري فناوري نانو دکتر روح الله دهقانی فیروزآبادی عایق حرارتی خرس قطبی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۳۷۰۱۰۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

آغاز پروژه گازرسانی به میجان از توابع جبالبارز

احمد بلند نظر با اشاره به تداوم عملیات پروژه گازرسانی به نقاط مختلف شهرستان جیرفت گفت: دهستان رضوان از توابع بخش جبالبارز نیز مورد توجه قرار گرفته است و بدین منظور به روستاها و پارچه آبادی های منطقه میجان در آینده ای نه چندان دور گازرسانی می شود.   

نماینده عالی دولت در شهرستان جیرفت تصریح کرد: هم اکنون عملیات حفاری ویژه اجرای خط انتقال به منطقه در حال اجرا است و بر اساس بررسی های صورت گرفته پروژه با ۱۳ کیلومتر خط انتقال و ۵ کیلومتر شبکه توزیع، طی فاز اول اجرا می شود و فاز دوم آن متعاقبا به مناقصه گذاشته خواهد شد تا تمامی روستاها و پارچه های واقع در میجان از نعمت گاز شهری بهره مند بشوند. 

باشگاه خبرنگاران جوان کرمان کرمان