نانوکامپوزیتی برای خنک کردن لباس کادر درمان

تیمی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک ابرجاذب آب ایجاد کرده‌اند که تبخیر عرق را در لباس محافظ شخصی افزایش می‌دهد تا اثر خنک‌کننده برای کاربر داشته و دمای مناسبی را ایجاد کند.

کد خبر: ۱۰۰۴۱۸۶

سه‌شنبه - ۱۶ فروردين ۱۴۰۱ / April 05, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، تیمی از محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک ابرجاذب آب ایجاد کرده‌اند که تبخیر عرق را در لباس محافظ شخصی افزایش می‌دهد تا اثر خنک‌کننده برای کاربر داشته و دمای مناسبی را ایجاد کند. این فناوری برای کاربرانی مانند کارکنان مراقبت‌های بهداشتی بسیار مناسب است. عملکرد این اختراع از طریق آزمایش‌های انجام شده با همکاری محققان HTX (Home Team Science & Technology Agency) در سنگاپور تأیید شده است.

این نانوکامپوزیت، که زیست سازگار و غیر سمی است، دارای سرعت جذب سریع، ظرفیت جذب بالا و خواص مکانیکی عالی است. این بدان معناست که این ماده برای کاربرد‌های عملی مانند لباس‌های محافظی که کادر درمان می‌پوشند، بسیار مقاوم و بادوام است. همچنین مقرون به صرفه، سبک وزن، ساخت آسان و قابل استفاده مجدد است.

تان سو چینگ از محققان این پروژه می‌گوید: «در دمای حدود ۳۵ درجه سانتیگراد، کادر درمان که لباس محافظ به مدت یک ساعت می‌پوشد، معمولاً شاخص حرارتی حدود ۶۴ درجه سانتیگراد را تجربه می‌کند. این موضوع باعث ناراحتی و فشار حرارتی طولانی مدت می‌شود که می‌تواند منجر به گرمازدگی و حتی مرگ شود. این فیلم با به دام انداختن عرق بدن، اثر خنک‌کنندگی در لباس محافظ ایجاد می‌کند.»

استفاده از یک قطعه از این فیلم نانوکامپوزیتی جدید در یک لباس محافظ، به عنوان مثال در پشت لباس، می‌تواند شاخص گرما را تا حدود ۴۰٪ کاهش دهد و به طور قابل توجهی احتمال گرمازدگی را کاهش می‌دهد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در Small منتشر شده است.

لباس‌های محافظ پزشکی دارای خواص ضد باکتریایی و ضدآب عالی هستند. با این حال، این سطح بالای محافظت، خروج بخار آب تولید شده توسط عرق تبخیر شده را متوقف می‌کند و مانع از دست دادن گرما از بدن می‌شود. به همین دلیل است که کادر درمان که نیاز به پوشیدن لباس‌های محافظ برای ساعات طولانی دارند، به‌ویژه در محیط‌های گرمسیری، اغلب فشار گرمایی شغلی بالایی را تحمل می‌کنند.

راه‌حل‌های مدیریت حرارتی مانند لباس‌های خنک‌کننده هوا با فن‌های الکتریکی یا استفاده از یخ به دلیل محدودیت‌هایی مانند حجیم بودن، وزن زیاد و کارایی محدود غیرعملی هستند. در حالی که منسوجات و پوشش‌های پیشرفته راه‌حل‌های امیدوارکننده‌ای هستند، ساخت آن‌ها دشوار و هزینه‌های تولید بالاست.

تیم NUS یک راهبرد عملی برای غلبه بر چالش‌های فعلی با استفاده از اصل خنک‌کنندگی تبخیری ارائه کرد. راه حل آن‌ها شامل استفاده از یک فیلم کامپوزیت فوق جاذب برای کنترل سطح رطوبت در لباس محافظ است. هنگامی که فیلم کامپوزیتی جذب‌کننده رطوبت بخار آب را در لباس محافظ جذب می‌کند، سطح رطوبت کاهش می‌یابد. این به نوبه خود باعث افزایش سرعت تبخیر عرق از پوست می‌شود. در نتیجه، گرمای بیشتری از طریق تعریق از بدن انسان دفع می‌شود و راحتی حرارتی را برای کاربرانی مانند کارکنان مراقبت‌های بهداشتی فراهم می‌کند.

تان توضیح داد: «این آزمایش‌ها نشان می‌دهد که فیلم جذب‌کننده رطوبت ما به طور موثر RH داخل لباس محافظ را کاهش می‌دهد، بنابراین شاخص گرما را به میزان قابل توجهی پایین می‌آورد و راحتی حرارتی را برای کاربران بهبود می‌بخشد.»

در آزمایش دیگری، این تیم تحقیقاتی نشان داد که دمای بدن (یا دمای پوست) می‌تواند به میزان قابل توجهی ۱٫۵ درجه سانتیگراد از طریق خنک‌سازی تبخیری کاهش یابد.