Bilim insanları, ışığı ısıya dönüştürerek güneş altında sadece 10 dakika içinde sıcaklığı 30 santigrat derecenin üzerine çıkarabilen devrim niteliğinde bir akıllı kumaş geliştirdi. Bu yenilikçi malzeme, özellikle aşırı soğuk havalarda insanları sıcak tutmak amacıyla tasarlanan giysiler için umut vad ediyor.
Advanced Composites and Hybrid Materials Dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, kumaşın içerisinde bulunan özel nano parçacıklar güneş ışığını emerek ısıya dönüştürüyor. Ayrıca, kumaşa entegre edilen ısıya duyarlı boyalar, sıcaklık değişimlerini görsel olarak takip etmeyi sağlayan renk değiştirme özelliğine sahip.
VÜCUT ISISINI KORUMAK İÇİN İDEAL ÇÖZÜM
Uzun yıllardır soğuk ortamlarda vücut ısısını korumaya yardımcı olacak giyilebilir ısıtıcılar üzerinde çalışan bilim insanları şöyle dedi:
''Bu tür kumaşlar, dağ kurtarma operasyonlarından evcil hayvan kıyafetlerine kadar çeşitli alanlarda kullanıma uygun. Ancak, mevcut tasarımlar genellikle pahalı metal nanomalzemeler veya hantal pille çalışan ısıtma elemanları gibi dezavantajlara sahip.''
Waterloo Üniversitesi'nden kimya mühendisi Yuning Li ve ekibi, ışığı ısıya dönüştüren fototermal polimerlere odaklandı. Ekip, polianilin (PANİ) ve polidopamin (PDA) adlı iki polimerin nanoparçacıklarını, su geçirmez giysilerde ve spor giyimde yaygın olarak kullanılan termoplastik poliüretan (PTU) liflerinden oluşan bir matrisin içine yerleştirdi. Ayrıca, eğirme işlemi sırasında karışıma çeşitli termokromik boyalar ekleyerek, malzemenin sıcaklığı arttıkça renk değiştiren lifler elde edildi.
Elde edilen lifler kolayca kumaşa dokundu ve ekip, malzemenin özelliklerini test etmek için bir oyuncak ayı için küçük bir kazak ördü. Kırmızı kazak, sadece 10 dakika güneş altında kaldıktan sonra 53,5 santigrat derece gibi etkileyici bir sıcaklığa ulaştı. Sıcaklık arttıkça, kırmızı boya molekülleri kimyasal yapısını değiştirerek beyaza dönüştü.
Li, nano parçacıkların, çeşitli dalga boylarında güneş ışığını emmede oldukça etkili olduğunu ifade ederek şöyle dedi:
''Güneş ışığı bu nano parçacıklara çarptığında, enerjiyi emerler ve fototermal dönüşümle ısı olarak serbest bırakırlar. Akıllı kumaş, orijinal boyutunun beş katına kadar esneyebilen ve 25 yıkamadan sonra bile renk ve sıcaklık değiştirme özelliklerini koruyan yumuşak ve elastik bir yapıya sahip. Öncelikle dayanıklılığa odaklandık ve kumaşın yenilikçi özelliklerini korurken tekrarlı kullanıma ve çevresel etkilere dayanabilmesini sağladık. Malzemeyi ticarileştirmek için çalışmalara devam ediliyor.''