با سرعت بالا؛
به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، گروهی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) فیلم جدیدی ساخته‌اند که در تبخیر عرق پوست بسیار موثر است. این فناوری می‌تواند برای تولید محصولاتی که در هنگام ورزش ما را خنک و راحت نگه می‌کند، استفاده شود و همچنین از رطوبت حاصل از عرق انسان می‌توان برای تأمین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی پوشیدنی مانند ساعت، ردیاب تناسب اندام و موارد دیگر استفاده کرد.
تنسو چینگ از محققان این پروژه گفت: «تعریق روندی طبیعی برای بدن ما به‌منظور کاهش استرس گرمایی است. عرق بیشتر از آب تشکیل شده است. هنگامی که آب از سطح پوست تبخیر می‌شود، درجه حرارت پوست را کاهش می‌دهد و احساس خنک شدن می‌کنیم. در این اختراع جدید، ما یک فیلم جدید ساخته‌ایم که در تبخیر عرق از پوست و سپس جذب رطوبت آن بسیار موثر است. ما همچنین این فناوری را یک مرحله جلوتر بردیم به این شکل که با تبدیل رطوبت حاصل از عرق به انرژی، نیاز انرژی دستگاه‌های کوچک پوشیدنی را تامین کردیم.»
اجزای اصلی این فیلم نازک جدید دو ماده شیمیایی رطوبت‌ساز یعنی کلرید کبالت و اتانولامین هستند. این فیلم علاوه بر اینکه به شدت جذب‌کننده رطوبت است، در معرض نور خورشید می‌تواند به سرعت آب آزاد کند. این ماده قابلیت استفاده مجدد داشته و می‌تواند بیش از ۱۰۰ بار جذب آب و آزاد کردن آن را انجام دهد.
برای استفاده کامل از عرق جذب شده، تیم تحقیقاتی NUS با استفاده از فیلمی جدید به‌عنوان الکترولیت، یک دستگاه جمع‌آوری انرژی پوشیدنی متشکل از هشت سلول الکتروشیمیایی (EC) طراحی کرده است. هر EC می‌تواند با جذب رطوبت، تقریباً ۰٫۵۷ ولت برق تولید کند. انرژی کلی جمع شده توسط این دستگاه برای تأمین انرژی یک دیود ساطع کننده نور کافی است. این دستاورد در واقع یک نمایش اثبات مفهوم بوده و پتانسیل بالایی دارد تا نیاز انرژی ادوات پوشیدنی‌های بدون باتری را با استفاده از عرق انسان تأمین کند.
نتایج این پروژه در نشریه Nano Energy به چاپ رسیده است.
جاذب‌های رایج رطوبت مانند زئولیت‌ها و ژل‌های سیلیکا دارای قدرت جذب آب اندکی بوده و ساختار‌های جامدی هستند که برای جذب رطوبت ناشی از تبخیر عرق مناسب نیستند. در مقایسه، این فیلم جدید جذب کننده رطوبت که توسط محققان NUS ساخته شده، ۱۵ برابر بیشتر رطوبت می‌گیرد و این کار را ۶ برابر سریعتر از مواد معمولی انجام می‌دهد.
محققان این فیلم را در غشا‌های قابل تنفس و ضدآب پلی تترافلوئوراتیلن (PTFE) که انعطاف‌پذیر است و معمولاً در لباس‌ها استفاده می‌شود، قرار دادند.
نمونه اولیه محصول تولیدشده با این فناوری یک کفی کفش بوده که با استفاده از چاپ سه‌بعدی ایجاد شده است. محققان امیدوارند که با همکاری شرکت‌ها بتوانند این فیلم جاذب رطوبت جدید را در محصولات مصرفی به کار گیرند.
تنسو چینگ از محققان این پروژه گفت: «تعریق روندی طبیعی برای بدن ما به‌منظور کاهش استرس گرمایی است. عرق بیشتر از آب تشکیل شده است. هنگامی که آب از سطح پوست تبخیر می‌شود، درجه حرارت پوست را کاهش می‌دهد و احساس خنک شدن می‌کنیم. در این اختراع جدید، ما یک فیلم جدید ساخته‌ایم که در تبخیر عرق از پوست و سپس جذب رطوبت آن بسیار موثر است. ما همچنین این فناوری را یک مرحله جلوتر بردیم به این شکل که با تبدیل رطوبت حاصل از عرق به انرژی، نیاز انرژی دستگاه‌های کوچک پوشیدنی را تامین کردیم.»
اجزای اصلی این فیلم نازک جدید دو ماده شیمیایی رطوبت‌ساز یعنی کلرید کبالت و اتانولامین هستند. این فیلم علاوه بر اینکه به شدت جذب‌کننده رطوبت است، در معرض نور خورشید می‌تواند به سرعت آب آزاد کند. این ماده قابلیت استفاده مجدد داشته و می‌تواند بیش از ۱۰۰ بار جذب آب و آزاد کردن آن را انجام دهد.
برای استفاده کامل از عرق جذب شده، تیم تحقیقاتی NUS با استفاده از فیلمی جدید به‌عنوان الکترولیت، یک دستگاه جمع‌آوری انرژی پوشیدنی متشکل از هشت سلول الکتروشیمیایی (EC) طراحی کرده است. هر EC می‌تواند با جذب رطوبت، تقریباً ۰٫۵۷ ولت برق تولید کند. انرژی کلی جمع شده توسط این دستگاه برای تأمین انرژی یک دیود ساطع کننده نور کافی است. این دستاورد در واقع یک نمایش اثبات مفهوم بوده و پتانسیل بالایی دارد تا نیاز انرژی ادوات پوشیدنی‌های بدون باتری را با استفاده از عرق انسان تأمین کند.
نتایج این پروژه در نشریه Nano Energy به چاپ رسیده است.
جاذب‌های رایج رطوبت مانند زئولیت‌ها و ژل‌های سیلیکا دارای قدرت جذب آب اندکی بوده و ساختار‌های جامدی هستند که برای جذب رطوبت ناشی از تبخیر عرق مناسب نیستند. در مقایسه، این فیلم جدید جذب کننده رطوبت که توسط محققان NUS ساخته شده، ۱۵ برابر بیشتر رطوبت می‌گیرد و این کار را ۶ برابر سریعتر از مواد معمولی انجام می‌دهد.
محققان این فیلم را در غشا‌های قابل تنفس و ضدآب پلی تترافلوئوراتیلن (PTFE) که انعطاف‌پذیر است و معمولاً در لباس‌ها استفاده می‌شود، قرار دادند.
نمونه اولیه محصول تولیدشده با این فناوری یک کفی کفش بوده که با استفاده از چاپ سه‌بعدی ایجاد شده است. محققان امیدوارند که با همکاری شرکت‌ها بتوانند این فیلم جاذب رطوبت جدید را در محصولات مصرفی به کار گیرند.
ارسال نظرات