ابتكار ملابس تتكيف مع درجة الحرارة
إذا كنت تشعر بالحر الشديد عند ارتداء السترة، ولكن البرد يهاجمك فور خلعها، فإن باحثين من جامعة كاليفورنيا الأميركية، طوروا نسيجاً مبتكراً لتنظيم حرارة الملابس وفقاً لاحتياجات الشخص.
وأوضح الباحثون أن المادة مستوحاة من خصائص جلد الحبار الذي يتميز بقدرته على تغيير الألوان استجابة للبيئة المحيطة، ونُشرت النتائج، الثلاثاء، في دورية (APL Bioengineering).
وتُقدم بعض العلامات التجارية للملابس الرياضية أقمشة تتحكم في درجات الحرارة وتتكيف مع مختلف الأجواء، لكنها قد لا تناسب جميع الاحتياجات الفردية.
واستلهم الباحثون الخصائص الديناميكية لتغيير لون جلد الحبّار لتطوير مادة يمكنها ضبط الحرارة، وهي قابلة للتنفس (تسهيل انتقال الهواء وتبادل الرطوبة بين الجلد والبيئة المحيطة) والغسيل ويمكن دمجها في الأقمشة المرنة.
ويشير الباحثون إلى أن جلد الحبّار معقّدٌ، ويتكون من طبقات متعددة تعمل معاً للتلاعب بالضوء وتغيير لون الحيوان ونمطه، وتحتوي بعض هذه الطبقات على أعضاء تسمى الخلايا الكروماتوفورية، التي تنتقل بين حالات التمدد والانكماش (عبر العضلات) لتغيير كيفية انتقال الضوء المرئي وانعكاسه.
وصمّم الفريق مادة مركبة تعمل بالأشعة تحت الحمراء، حيث تُصدر الأجسام الساخنة حرارة على شكل إشعاع تحت الأحمر غير مرئي، مثلما تلتقطه الكاميرات الحرارية.
وتتميز هذه الملابس بخصائص حرارية تمكّن من ضبط درجة الحرارة بدقة. وتتكون المادة من بوليمر مغطى بجزيئات نحاس صغيرة، وعند تمديد المادة، تتباعد هذه الجزيئات، مما يغيّر من طريقة انتقال وانعكاس الأشعة تحت الحمراء، وبالتالي يسمح بالتحكّم في الحرارة المنبعثة من الجسم. كما أجرى الفريق تحسينات على هذه المادة لتكون قابلة للغسل وقابلة للتنفس، مما يسمح بدمجها في الأقمشة.
اختبر الفريق الخصائص التكيفية للمادة تحت الأشعة تحت الحمراء باستخدام طبق ساخن لمحاكاة التّعرق بهدف تقييم الخصائص الحرارية الديناميكية.
ورغم إضافة طبقات رقيقة وإنشاء فتحات ودمجها في النسيج، لم تتأثر قدرة المادة على تنظيم الحرارة بشكل فعال.
وأظهرت التّجارب باستخدام تقنيات حديثة، أن هذه المادة الجديدة يمكن أن تكون مثالية للملابس المخصصة للأجواء الباردة مثل سترات التّزلج والجوارب الحرارية والقفازات المعزولة.
علاوة على ذلك، يُمكن استخدام التقنيات المستخدمة في تصنيع هذا النسيج في تطوير تطبيقات أخرى، مثل الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء أو الأقمشة الكهربائية المرنة، وفق الباحثين.
