مصدر الصورة: المواد والواجهات التطبيقية لـ ACS
اخترع المهندسون في جامعة ماساتشوستس أمهيرستقماشالتي تبقيك دافئًا باستخدام الإضاءة الداخلية. هذه التكنولوجيا هي نتيجة سعي دام 80 عامًا لتصنيع المنسوجات بناءً على الدب القطبيالفراء. تم نشر البحث في مجلة ACS Applied Materials and Interfaces وتم تطويره الآن ليصبح منتجًا تجاريًا.
تعيش الدببة القطبية في بعض أقسى البيئات على هذا الكوكب ولا تنزعج من درجات الحرارة في القطب الشمالي التي تصل إلى 45 درجة مئوية تحت الصفر. في حين أن الدببة لديها عدد من التكيفات التي تسمح لها بالنمو حتى عندما تنخفض درجات الحرارة، فقد كان العلماء يولون اهتمامًا خاصًا لقدرة فرائهم على التكيف منذ الأربعينيات من القرن الماضي. كيف الدب القطبيالفراءيبقيه دافئا؟
تستخدم العديد من الحيوانات القطبية ضوء الشمس بشكل نشط للحفاظ على درجة حرارة جسمها، ويعتبر فراء الدب القطبي مثالًا معروفًا على ذلك. لعقود من الزمن، عرف العلماء أن جزءًا من سر الدببة هو فرائها الأبيض. يُعتقد بشكل عام أن الفراء الأسود يمتص الحرارة بشكل أفضل، لكن فرو الدب القطبي أثبت فعاليته الكبيرة في نقل الإشعاع الشمسي إلى الجلد.
الدب القطبيالفراءهي في الأساس ألياف طبيعية توصل ضوء الشمس إلى جلد الدب، مما يمتص الضوء ويسخن الدب. والفراءكما أنه جيد جدًا في منع الجلد الدافئ من إطلاق كل تلك الحرارة التي تم الحصول عليها بشق الأنفس. عندما تشرق الشمس، يبدو الأمر وكأنك تمتلك بطانية سميكة لتدفئة نفسك ومن ثم الاحتفاظ بالدفء على بشرتك.
وابتكر فريق البحث قماشا من طبقتين تتكون الطبقة العليا من خيوط تشبه الدب القطبيالفراء، يوصل الضوء المرئي إلى الطبقة السفلية، وهي مصنوعة من النايلون ومغطاة بمادة داكنة اللون تسمى PEDOT. يعمل PEDOT مثل جلد الدب القطبي للحفاظ على الدفء.
والسترة المصنوعة من هذه المادة أخف بنسبة 30% من نفس السترة القطنية، ويعمل هيكلها الذي يحبس الضوء والحرارة بكفاءة كافية لتدفئة الجسم مباشرة باستخدام الإضاءة الداخلية الموجودة. ومن خلال تركيز موارد الطاقة حول الجسم لخلق "مناخ شخصي"، تعد هذه الطريقة أكثر استدامة من طرق التدفئة والتدفئة الحالية.
وقت النشر: 27 فبراير 2024