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Der neue Stoff wärmt oder kühlt, je nachdem, wie er getragen wird

Anonim

Wenn Sie jemals in einem Büro gearbeitet haben, wissen Sie über den Kampf des Thermostats Bescheid. Diese sinnlose Auseinandersetzung kostet ziemlich viel Energie: Rund 12 Prozent des gesamten Energieverbrauchs der Vereinigten Staaten entfallen auf die Regulierung der Gebäudetemperatur mit einer Klimaanlage.

Nun könnte ein neuer Stoff diesen Krieg beenden und gleichzeitig Energie sparen. Das Textil, das am Freitag in der Zeitschrift Science Advances beschrieben wurde, bietet Trägern eine zweifache Erwärmung und Kühlung, so dass Personen ihre persönliche Temperatur steuern können.

„Unser menschlicher Körper verliert Hitze“, sagt Yi Cui, ein Werkstoffingenieur an der Stanford University, der in Chemie promoviert hat. „Wenn wir diesen Strahlungsverlust in der Sommerzeit unter Kontrolle halten und die Wärme so schnell wie möglich abgeben können, könnten wir bei der Kühlung Energie einsparen. Im Winter wollen wir diesen Wärmeverlust verlangsamen und die Strahlung im menschlichen Körper halten, damit wir uns warm fühlen können. “

Heiß dann bist du kalt

Letztes Jahr haben Cui und sein Forschungsteam einen neuen Stoff enthüllt, der die menschliche Haut 4 Grad Fahrenheit besser kühlen kann als Baumwolle. Mit Kunststoff-Polyethylen konstruierten die Forscher ein Material mit Poren im Nanometerbereich, das das Entweichen von Wärme erleichtert.

Dieser neueste Stoff baut auf dieser ursprünglichen Technologie auf.

Es ist im Wesentlichen ein einzelnes Stück aus demselben Polyethylenmaterial mit zwei eingebetteten Schichten. Eine Beschichtung besteht aus Kohlenstoff, einer Chemikalie, die thermische Energie ziemlich effizient abgibt. Die andere Beschichtung ist Kupfer, ein Metall, das Wärme gut einfangen kann.

Zum Einstellen der Temperatur können Sie das Material einfach umdrehen.

„Wenn wir den Kühleffekt haben wollen, haben wir die nach außen gerichtete Schicht, die die Fähigkeit hat, Wärme schnell abzustrahlen“, erklärt Cui. „Wenn wir aber heizen wollen, tragen wir die andere nach außen gerichtete Schicht, weil die Wärmeabstrahlungsfähigkeit sehr schwach ist.“

Tests an künstlicher Haut zeigten, dass das Textil unseren Komfort um fast 12 Grad Fahrenheit steigern kann. Bei ihrem vollen Potenzial sagen die Forscher voraus, dass das Material Menschen um 22 Grad Fahrenheit erwärmen oder erwärmen könnte.

Da diese Materialien Strahlung natürlich zurückhalten und freisetzen, benötigen sie keine Energie von außen. Keinen Strom. Keine Batterien Nichts.

Zusammen mit dem Potenzial, weniger Energie für Heizung und Kühlung in Innenräumen aufzuwenden, ist dies ziemlich aufregend, sagt Cui.

Er fügt hinzu: „Die Textilien, die wir heute tragen, haben eine tausendjährige Geschichte. Aber in den nächsten fünf bis zehn Jahren werden wir immer mehr Funktionen in unserer Kleidung sehen. Wir erleben eine textile Revolution. “

Cui hofft, dass das Material in den nächsten zwei oder drei Jahren kommerziell verfügbar wird.

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