„Osobista klimatyzacja” – włókno z drukarki 3D pozwalające obniżać temperaturę ciała

0

Tekstronika jest błyskawicznie rozwijającą się dziedziną nauki z pogranicza tradycyjnego włókiennictwa i nowoczesnych technologii oraz szeroko pojętej elektroniki, informatyki czy automatyki. Idea inteligentnych materiałów zdolnych do monitorowania przy pomocy zestawów specjalistycznych mikroczujników parametry fizjologiczne staje się rzeczywistością. Naukowcy z Uniwersytetu Maryland idąc o krok dalej prowadzą prace nad tkaniną zdolną nie tylko do określenia temperatury ciała, ale również jej regulowania…

Projekt dotyczy materiału który mógłby pełnić rolę osobistej klimatyzacji, niewymagającej zewnętrznego źródła energii. Wraz z wciąż podnoszącą się temperaturą ziemi, systemy do chłodzenia pomieszczeń stają się standardem, jednak ich używanie wiąże się z zwiększoną emisją gazów cieplarnianych – głównego winowajcy globalnego ocieplenia.

Rozwiązanie proponowane przez badaczy z amerykańskiej uczelni może doprowadzić do przerwania tego błędnego koła.Wykorzystanie technologii druku przestrzennego podczas wytwarzania włókna, pozwoliło na osiągnięcie pożądanych właściwości termoregulacyjnych, stanowiąc wstęp do tworzenia odzieży, które zamiast podnosić temperaturę ciała skutecznie ją obniżają.

Cooling_fiber-Centrum_Druku_3D

Różnica struktury pomiędzy tkaniną drukowaną przestrzennie a tkaną w tradycyjny sposób.

Naukowcy swoje badania oparli na wytworzonym włóknie nanokompozytowym, w którego skład wchodzi m.in. azotek boru, popularny ze względu na świetne właściwości oddawania ciepła oraz PVA (materiał znajdujące szerokie zastosowanie w branży włókienniczej). Tak otrzymane tworzywo może być produkowane przy zastosowaniu technologii addytywnych, a następnie stosowane jako dodatek do standardowych tkanin.

Z przeprowadzonych symulacji wynika, że tak skomponowane włókno w kontakcie z ludzką skórą wykazuje dwukrotnie lepszą zdolność tracenia ciepła niż klasyczne, bawełniane tkaniny. Zastosowanie nanowłókna do wzbogacenia standardowych tkanin mogłoby w znacznym stopniu zwiększyć komfort termiczny użytkowników, bez konieczności stosowania zewnętrznych źródeł chłodzenia jak klimatyzatory.

Cooling_fiber-Centrum_Druku_3D

Schemat działania chłodzącego włókna opracowanego przez naukowców z Uniwersytetu Maryland

Trend inteligentnej odzieży cieszy się coraz większą popularnością a wśród potencjalnych odbiorców naukowcy wyróżniają przede wszystkim środowisko sportowców – mowa tu przede wszystkim o strojach wyposażonych w czujniki funkcji życiowych (np. monitorujących czynność serca) czy specjalnych włóknach pochłaniających wilgoć.

Stworzenie ubrań pozwalających na chłodzenie organizmu było jak dotąd dużym wyzwaniem – dotychczasowe próby kończyły się niepowodzeniem ze względu na fakt, że proces otrzymywania włókien był zbyt kosztowny a duży ciężar otrzymywanych włókien dyskwalifikował je w wielu obszarach życia.

Pierwsza udana udana próba stworzenia chłodzącej tkaniny jest na etapie wczesnych badań, jednak naukowcy wiążą z nim niemałe nadzieje – obecnie trwają prace nad stworzeniem funkcjonalnego prototypu, a następnie produktu finalnego gotowego do testów.

Źródło: 3ders.com

Udostępnij.

O autorze

Magdalena Przychodniak

Przyszła inżynier Inżynierii Biomedycznej, śledząca najnowsze doniesienia dotyczące biodruku oraz zastosowań druku przestrzennego w nowoczesnej medycynie. Zaangażowana w życie koła naukowego zajmującego się budową biodrukarki 3D.