पहला तापमान-संवेदनशील कपड़ा बनाया गया है जो पर्यावरण के साथ हमारे शरीर के ताप विनिमय को नियंत्रित कर सकता है
हमारा शरीर अवशोषित या खो देता है गर्मी अवरक्त विकिरण के रूप में। कमरे के तापमान पर लगभग 40 प्रतिशत हृदय स्थानांतरण इसी तरीके से होता है। मानव शरीर एक रेडिएटर है और हम इस विनियमन को सक्षम करने के साधन के रूप में कपड़ों का उपयोग करते हैं क्योंकि विभिन्न कपड़े अवरक्त विकिरण को रोकते हैं और तापमान को नियंत्रित करके हमें गर्म या ठंडा रखते हैं। वैज्ञानिक बहुत लंबे समय से एक ऐसा कपड़ा विकसित करने की इच्छा रखते थे जो इस ऊर्जा को केवल फँसाने के बजाय छोड़ भी सके, ताकि हमारे शरीर को निष्क्रिय रूप से ठंडा रखा जा सके। हालाँकि, कपड़ा बाहरी वातावरण में होने वाले परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया नहीं करता है और इसलिए उनमें शीतलन और ताप दोनों को नियंत्रित करने की क्षमता नहीं होती है। हम मनुष्यों के लिए पर्यावरण में तापमान में परिवर्तन से निपटने का एकमात्र तरीका उचित कपड़े चुनना और पहनना है।
एक नया अनूठा कपड़ा
मैरीलैंड विश्वविद्यालय, संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों ने एक अभिनव कपड़ा बनाया है जो बाहरी मौसम की स्थिति के अनुसार किसी व्यक्ति के शरीर से गुजरने वाली गर्मी की मात्रा को 'स्वचालित रूप से' नियंत्रित कर सकता है। कपड़ा एक विशेष रूप से इंजीनियर गर्मी संवेदनशील यार्न (पॉलिमर फाइबर) से बना होता है, जिसके तार गर्मी (या अवरक्त विकिरण) को संचारित या अवरुद्ध करने के लिए 'गेट' के रूप में कार्य करते हैं। यह 'द्वार' बहुत ही अनोखे तरीके से काफी समझदारी से काम करता है। जब बाहर का मौसम गर्म और आर्द्र होता है, तो फ़ाइबरकॉम्पैक्ट और फ़ाइबर के तार टूट जाते हैं जो कपड़े की बुनाई को खोलने की अनुमति देता है। एक बार 'खुला' होने के बाद, कपड़ा हमारे शरीर से निकलने वाली गर्मी को बाहर निकलने की अनुमति देकर शीतलन को सक्रिय करता है। यह हमें ठंडा महसूस कराता है क्योंकि कपड़े भी सूरज की रोशनी को दर्शाते हैं। इसके विपरीत, जब बाहर का मौसम शुष्क और ठंडा होता है, तो फाइबर फैलता है और अंतराल को बंद या कम करता है ताकि गर्मी को बाहर निकलने से रोका जा सके जिससे व्यक्ति गर्म महसूस कर सके। तो, कपड़े बाहरी पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर वास्तविक समय में गतिशील रूप से अवरक्त विकिरण को गेट करता है।
इसके पीछे की तकनीक
कपड़े की नवीनता इसके बेस यार्न के कारण है जो दो विपरीत प्रकार के व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सिंथेटिक . से बना है सामग्री, हाइड्रोफिलिक सेल्युलोज और हाइड्रोफोबिक ट्राइसेटेट फाइबर, जो या तो पानी को अवशोषित या पीछे हटाते हैं। फाइबर की किस्में एक प्रवाहकीय धातु के साथ लेपित होती हैं - एक कार्बन-आधारित हल्के कार्बन नैनोट्यूब - सिंथेटिक फाइबर के औद्योगिक रंगाई के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले समाधान रंगाई के समान प्रक्रिया द्वारा। दोहरे गुणों के कारण फाइबर नमी जैसी नम स्थितियों के संपर्क में आने पर विकृत हो जाता है। कोटिंग के अंदर कार्बन नैनोट्यूब के बीच विद्युत चुम्बकीय युग्मन संशोधित हो जाता है जो एक 'विनियमन-स्विच' की तरह कार्य करता है। हर बार विद्युत चुम्बकीय युग्मन में इस परिवर्तन के आधार पर, कपड़ा या तो गर्मी को रोकता है या इसे गुजरने देता है। कपड़े पहनने वाले व्यक्ति को इस अंतर्निहित गतिविधि का एहसास नहीं होता है क्योंकि कपड़ा एक मिनट के भीतर बहुत ही तुरंत ऐसा करता है। यह किसी व्यक्ति की थर्मल असुविधा के स्तर को अपने आप महसूस करता है और किसी की त्वचा के नीचे आर्द्रता के स्तर के रूप में 35 प्रतिशत तक गर्मी विकिरण की मात्रा को बदल सकता है।
एक व्यावहारिक प्रयोग में, टीम भविष्य के निर्माण के लिए मापनीयता दिखाने के लिए 0.5 m2 का नमूना बुनती है। नम और शुष्क परिस्थितियों में फाइबर रिक्ति में बदलाव को कॉन्फोकल फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी और कपड़े के फ्लोरोसेंटली रंगे हुए नमूने का उपयोग करके वास्तविक समय में कब्जा कर लिया गया था। फाइबर प्रदर्शन को मापने के लिए, उन्होंने एक फूरियर-ट्रांसफॉर्म आईआर स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग किया जिसमें आर्द्रता-भिन्न पर्यावरण कक्ष से जुड़ा हुआ था कपड़े का एक छोटा सा नमूना। उन्होंने देखा कि इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन में फैब्रिक 35 प्रतिशत सापेक्ष परिवर्तन प्राप्त कर सकता है। फैब्रिक सभी प्रयोगों में एक मिनट से भी कम समय में कूलिंग से हीटिंग मोड में कुशलतापूर्वक स्विच कर सकता है।
क्या यह असली कपड़ों की तरह व्यावहारिक है?
पहली बार एक नया कपड़ा बनाया गया है जो किसी व्यक्ति को बाहर का मौसम ठंडा और शुष्क और ठंडा मौसम गर्म और आर्द्र होने पर गर्म रहने में मदद करता है। यह वाकई आकर्षक है! कपड़े को बुना हुआ या रंगा जा सकता है और अन्य खेलों की तरह ही धोया भी जा सकता है। इस कपड़े को रोजमर्रा के उपयोग के लिए अधिक व्यावहारिक और उपयोगी बनाने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। शोधकर्ताओं को इस नए कपड़े से बने कपड़ों के उत्पादन के लिए निकट भविष्य में एक निर्माण इकाई के साथ सहयोग करने की उम्मीद है। यह खोज . में प्रकाशित विज्ञान यह अभिनव और आशाजनक है क्योंकि इस तरह का कपड़ा एथलीटों, खिलाड़ियों, शिशुओं और वृद्ध लोगों को सामान्य कपड़ों का आराम और अनुभव प्रदान करके फायदेमंद हो सकता है।
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स्रोत (रों)
झांग एक्सए एट अल 2019। एक कपड़ा में अवरक्त विकिरण की गतिशील गेटिंग। विज्ञान। 363 (6427)।
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
