ساخت پارچه‌ای فوق سبک و عایق با الهام از خرس قطبی

دانشمندان چینی با استفاده از ایده‌های به‌دست‌آمده از خرس‌های قطبی، موفق به ایجاد پارچه‌های فوق‌سبک و با عایق بسیار بالا شده‌اند. گروه تحقیقاتی دانشگاه ججیانگ چین به رهبری دانشیار گائو ویوی و پروفسور بای هائو، الیافی نوین را پدید آورده‌اند که قابلیت تحول در صنعت نساجی را دارد. این تیم، با بهره‌گیری از ساختارهای خاص موجود در طبیعت، به ارتقاء عملکرد هواژل رسیده‌اند.

هواژل: ماده‌ای با خاصیت عایق حرارتی

هواژل یک ماده تولیدی است که دارای کمترین چگالی در میان مواد جامد است. این ماده از یک ژل به دست می‌آید که در آن، قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می‌شود. نتیجه این فرآیند، ماده‌ای جامد با چگالی بسیار پایین و ویژگی‌های عالی در زمینه عایق گرمایی تولید می‌شود.

الهام از خرس قطبی

تیم پژوهشی تصمیم گرفت که برای غلبه بر محدودیت‌های هواژل سنتی از ساختار موجود در خرس قطبی الهام بگیرد. موهای خاص این حیوان با ساختار پوسته-هسته، یک عایق حرارتی استثنایی ایجاد می‌کند.

ساختار پوسته-هسته در الیاف هواژل

تیم تحقیقاتی یک فیبر هواژل محصور شده (EAF) با ساختار پوسته-هسته طراحی کرد که به شدت شبیه به موهای خرس قطبی است. این الیاف قابلیت خمش و پیچش را دارند و به‌راحتی بر محدودیت‌های شکنندگی هواژل سنتی غلبه می‌کنند.

عملکرد برتر EAF

پروفسور بای هائو اظهار داشته است: “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 عمل می‌کند.”

کاربردهای وسیع

EAF کاربردهای فراوانی دارد. آن را می‌توان در تولید لباس‌های عایق حرارتی، لباس‌های فضایی، و حتی لباس‌های نظامی به‌کار برد. در آزمایشات انجام‌شده، این ماده نشان داد که در دماهای بسیار پایین، عملکرد بهتری نسبت به پارچه‌ها، پشم و پنبه دارد.

پیشرفت در مقایسه با هواژل سنتی

همچنین، EAF قابلیت شستشو و رنگرزی را دارد و بر خلاف هواژل سنتی که در محیط‌های مرطوب خواص خود را از دست می‌دهد، ویژگی‌های عایق حرارتی خود را حفظ می‌کند.

آینده‌ای درخشان

پژوهشگران تأکید دارند که EAF حتی پس از طی کردن ۱۰ هزار چرخه کشش، خواص خود را حفظ می‌کند که نشان‌دهنده پتانسیل آن برای استفاده در مصارف متعدد خارج از منسوجات عایق حرارتی است.

چالش‌ها و چشم‌انداز آینده

هرچند که EAF پتانسیل زیادی در کاربردهای غیرنظامی دارد، اما پروفسور ژانگ شیوتونگ از موسسه فناوری نانو و نانوبیونیک سوژو، چالش‌هایی را در مسیر توسعه این فناوری و تولید انبوه آن بیان کرده است.

در نهایت، یافته‌های این تحقیق در مجله علمی “ساینس” منتشر شده است.

با احترام ، مجله خبری جوان آنلاین

مرتبط ها:

کاربرد فناوری‌ نانو برای توسعه بهتر داروهای سنتی چینی لباس فضایی خورشیدی برای کار در اعماق فضا سازمان لیگ در انتظار ۲ انتخاب حساس تاج استفاده از پارچه‌های الیاف کربنی برای استخراج اورانیوم از آب دریا