Jeħtieġ ħafna enerġija biex taġġusta t-temperatura għal firxa komda. Għalhekk, ħafna xogħol ta 'riċerka bħalissa huwa ddedikat għall-iżvilupp ta' teknoloġiji passivi ta 'ġestjoni termali personali li jistgħu jnaqqsu t-temperatura tal-ġisem mingħajr ebda nefqa ta' enerġija. Għalkemm diversi metodi ta 'disinn għat-tkessiħ tat-tessuti ġew proposti minn riċerkaturi preċedenti, it-tkessiħ tar-radjazzjoni ta' bi nhar ibbażat fuq it-tessuti taħt it-temperatura ambjentali ma nkisibx. Studju ġdid juri li l-proprjetajiet ottiċi tal-ħarir huma dovuti għall-mikrostruttura f'saffi tiegħu, li tipprovdi direzzjoni promettenti għar-riċerkaturi biex jesploraw it-tkessiħ bir-radjazzjoni bi nhar.

Riċentement, tim ta 'riċerka mill-Università ta' Nanjing u l-Università ta 'Stanford esplora n-nanoproċessar tal-ħarir permezz ta' disinn ta 'twaħħil molekulari u metodu ta' kisi ta 'immersjoni assistita minn aġent ta' akkoppjar estensibbli, u wera li n-nanoproċessar tal-ħarir jista 'jikseb tkessiħ subambjentali bir-radjazzjoni bi nhar. Riċerka relatata ġiet ippubblikata fin-Nanoteknoloġija tan-Natura bit-titlu "Tessuti tat-tkessiħ tar-radjazzjoni ta' matul il-jum ta' taħt l-ambjent Ibbażat fuq Ħarir Nanoproċessat".

Disinn ta 'nano-ħarir

Ir-riċerkaturi ttrattaw il-ħarir b'kisja ta 'dip assistita minn aġent ta' akkoppjar stretchable, u l-ħarir żamm l-ilbies oriġinali tiegħu. Barra minn hekk, sabiex tittejjeb ir-riflettività fil-medda ULTRAVJOLET, nanopartiċelli ta 'ossidu inorganiku b'indiċi ta' rifrazzjoni għoli ġew marbuta mal-ħarir permezz ta 'strateġija ta' twaħħil molekulari bl-użu ta 'aġent ta' akkoppjar. Fl-istess ħin, ir-riflettanza tal-faxxa visibon-qrib infra-aħmar titjieb ukoll, u r-riflettanza totali tal-ħarir fl-ispettru solari kollu tista 'tilħaq madwar 95%.

Disinn ta 'tkessiħ bir-radjazzjoni bi nhar għal ħarir nano

Preparazzjoni u karatterizzazzjoni

It-teorija tat-tifrix Mie intużat biex tikkalkula l-effiċjenza tat-tifrix tal-partiċelli Al2O3 fl-ispettru UV bħala funzjoni tad-daqs tal-partiċelli, u n-nanopartiċelli Al2O3 b'daqs ta 'madwar 300 nm ġew determinati li jintużaw għal esperimenti sussegwenti. It-tetrabutil titanate ġie magħżul bħala aġent tal-akkoppjar u partiċelli Al2O3 ġew imwaħħla mal-ħarir. Jinstab li t-tetrabutil titanate jista 'jifforma bond ta' idroġenu mal-grupp hydroxyl fuq il-wiċċ Al2O3 u jnaqqas l-agglomerazzjoni ta 'partiċelli Al2O3. Barra minn hekk, tetrabutil titanate jista 'jifforma rabtiet kovalenti qawwija ma' aċidi amminiċi fil-ħarir. Għalhekk, adeżjoni qawwija bejn il-partiċelli Al2O3 u l-ħarir hija ffurmata permezz ta 'din l-istrateġija tad-disinn ta' bonds molekulari.

Preparazzjoni u karatterizzazzjoni tan-nano-ħarir

It-test tal-prestazzjoni

Ir-riċerkaturi ttestjaw il-ħarir naturali u tan-nanosilk taħt tkessiħ kontinwu bir-radjazzjoni għal 22 siegħa. L-istudju sab li minħabba r-rilaxx tas-sħana, it-temperatura tal-ħarir naturali hija aktar baxxa mit-temperatura ambjentali bil-lejl, iżda matul il-ġurnata (9:00 ~ 17:00) it-temperatura tagħha hija ġeneralment ogħla mit-temperatura ambjentali. B'kuntrast, it-temperatura tan-nanosilk kienet konsistentement aktar baxxa mit-temperatura ambjentali kemm matul il-ġurnata kif ukoll bil-lejl, u t-temperatura medja tan-nanosilk kienet għadha madwar 3.5 °C inqas mit-temperatura tal-arja ambjentali fil-15:00 meta l-irradjanza solari qabeż 800 W·m-2.

Test tal-prestazzjoni tat-tkessiħ tar-radjazzjoni tal-ħarir naturali u tal-ħarir nano

Ir-riċerkaturi ttestjaw ukoll il-proprjetajiet tat-tkessiħ tal-ġilda simulata li tkopri l-ħarir fid-dawl tax-xemx. Il-ġilda simulata tikkonsisti minn heater flessibbli iżolat tal-gomma tas-silikon. Ir-riżultati wrew li meta l-ġilda simulata kienet mgħottija b'nano-ħarir, it-temperatura tal-ġilda kienet madwar 8 ℃ u 12.5 ℃ inqas minn dik tal-ġilda simulata mgħottija b'ħarir naturali jew qoton, rispettivament. Ir-riżultati ta 'hawn fuq juru li n-nanosilk għandu proprjetajiet ta' tkessiħ eċċellenti minħabba l-kombinazzjoni tar-rifless solari msaħħaħ tiegħu u l-proprjetajiet inerenti tar-radjazzjoni termali tiegħu, li jimminimizzaw l-input tas-sħana, u dawn il-proprjetajiet mhumiex affettwati min-nanotrattament.

Ir-riċerkaturi ttestjaw ukoll kemm il-ħarir kien komdu biex jilbes. Ir-riżultati wrew li l-permeabilità tal-fwar tal-ilma tan-nano-ħarir kienet simili għal dik tal-ħarir naturali u Tyvek, iżda kemmxejn ogħla minn dik tal-qoton. Taħt il-kopertura tan-nanopartiċelli Al2O3, id-distanza tal-ġbid tal-qalba tal-ħarir għadha 10 mm, komparabbli mal-ħarir naturali; Il-ħasil tad-drapp tal-ħarir ġiet ittestjata bil-ħasil u t-tnixxif mix-xemx.

Test termali u tal-ilbies tan-nano ħarir