ผ้าสร้างความร้อน ไม่ใช่เสื้อกันหนาว หรือชุดที่ทำความร้อนที่ต้องเสียบแบตเตอรี่ แต่เสื้อผ้าแบบใหม่นี้เพียงแค่ใช้แสงแดดเท่านั้น ก็สามารถสร้างความร้อนได้มากกว่า 50 องศาเซลเซียส และยังเปลี่ยนสีได้เมื่อได้รับความร้อน
เครื่องทำความร้อนแบบสวมใส่แบบเดิม
เครื่องทำความร้อนแบบสวมใส่ไม่ใช่แนวคิดใหม่ เป็นเวลาหลายปีแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบเครื่องทำความร้อนแบบสวมใส่เพื่อช่วยรักษาอุณหภูมิร่างกายให้สบายในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น ผ้าประเภทนี้สามารถนำไปใช้ในอุปกรณ์กู้ภัยบนภูเขาและแม้แต่เสื้อผ้าของสัตว์เลี้ยง
แต่โดยทั่วไปแล้วการออกแบบที่มีอยู่ในปัจจุบันนั้นจะใช้ส่วนประกอบที่มีราคาแพง เช่น นาโนวัสดุโลหะหรือองค์ประกอบความร้อนแบบใช้แบตเตอรี่ที่ยุ่งยาก
แต่โดยทั่วไปแล้ว เสื้อผ้าเหล่านี้มักจะพึ่งพาส่วนประกอบที่มีราคาแพง เช่น นาโนวัสดุโลหะวัสดุโลหะราคาแพง หรือต้องใช้แบตเตอรี่ซึ่งต้องชาร์จซ้ำบ่อยครั้งและใช้เวลานาน ที่สำคัญมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้เครื่องทำความร้อนแบบสวมใส่ยังค่อนข้างเปราะบางและต้องการการทำความสะอาดเป็นพิเศษ นำมาซึ่งความยิ่งยาก
ผ้าสร้างความร้อน
นักวิทยาศาสตร์นำโดยวิศวกรเคมี Yuning Li จาก the University of Waterloo ในแคนาดากำลังพัฒนาเส้นใยผ้าอัจฉริยะที่สามารถเปลี่ยนแสงแดดให้เป็นความร้อนได้ โดยไม่ต้องพึ่งพาแบตเตอรี่ วัสดุดังกล่าวสามารถนำไปผลิตเป็นเสื้อผ้าเพื่อช่วยให้ผู้คนในสภาพอากาศที่หนาวเหน็บอย่างยิ่ง สร้างความอบอุ่นได้เมื่ออยู่กลางแจ้ง
กุญแจสำคัญของผ้าสร้างความร้อนอัจฉริยะชนิดใหม่นี้คือ อนุภาคนาโนของพอลิเมอร์สองชนิด ได้แก่ โพลีอะนิลีน (Polyaniline:PANI) และโพลีโดพามีน (Polydopamine:PDA) ซึ่งฝังอยู่ในเมทริกซ์ของเส้นใยโพลียูรีเทนเทอร์โมพลาสติก (Polyurethane:PTU) ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเสื้อผ้ากันน้ำและชุดกีฬา ทีมวิจัยยังได้ผสมสีย้อมที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิ (Thermochromic)) ต่างๆ ลงในส่วนผสมระหว่างกระบวนการปั่นด้าย ทำให้ได้เส้นใยชุดหนึ่งที่เปลี่ยนสีเมื่ออุณหภูมิของวัสดุเพิ่มขึ้น
“อนุภาคนาโนที่รวมเข้าด้วยกันนั้นมีประสิทธิภาพสูงในการดูดซับแสงอาทิตย์ในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ” Yuning Li กล่าว “เมื่อแสงอาทิตย์กระทบอนุภาคนาโนเหล่านี้ พวกมันจะดูดซับพลังงานและปลดปล่อยออกมาเป็นความร้อนผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการแปลงพลังงานความร้อนจากแสง”
ผลการทดสอบผ้าสร้างความร้อน
ผลลัพธ์ที่ได้คือเนื้อผ้าที่นุ่มสบายที่มาพร้อมกับคุณสมบัติในการให้ความอบอุ่น จากการทดสอบพบว่าเนื้อผ้าสามารถทำอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 20 องศาเซลเซียสไปถึง 53.5 องศาเซลเซียสในเวลาเพียง 10 นาที เมื่อได้รับแสงดวงอาทิตย์ 600 วัตต์ต่อตารางเมตร หรือแสงแดดจ้าในช่วงเวลากลางวัน ตั้งแต่ประมาณ 10:00 น. ถึง 14:00 น. ในฤดูร้อน
นอกจากนี้ สีของเนื้อผ้ายังเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีขาว ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และเมื่อเย็นลงเนื้อผ้าก็จะกลับคืนสู่สีเดิม
วัสดุนี้มีความยืดหยุ่นและทนทานโดยสามารถยืดตัวได้มากถึง 5 เท่าของขนาดเดิม และยังคงรักษาความอบอุ่นและเปลี่ยนสีได้แม้จะผ่านการซัก 25 รอบ
ข้อจำกัดของผ้าสร้างความร้อน
เนื่องจากเนื้อผ้าต้องอาศัยแสงแดดเพื่อให้ความร้อน จึงไม่มีประโยชน์มากนักในเวลากลางคืนหรือในบริเวณที่ไม่มีแสงแดดส่องถึง แต่ถึงกระนั้นก็มีประโยชน์และใช้งานง่ายกว่าเครื่องทำความร้อนแบบสวมใส่แบบเดิมมาก
แต่นี้เป็นเพียงขั้นแรกของการวิจัยผ้าสร้างความร้อนเท่านั้น หากจะพัฒนาไปสู่การผลิตเชิงพาณิชย์ จะต้องพัฒนาอีกหลายด้านเล่น การลดต้นทุน การขยายการผลิต และการรับรองว่าวัสดุจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายใดๆ ต่อผู้สวมใส่
อ้างอิง livescience.com และ cover myscience.org
อ่านบทความและข่าวอื่นๆเพิ่มเติมได้ที่ it24hrs.com
ผ้าสร้างความร้อน ไม่ใช่เสื้อกันหนาว ไม่ต้องใช้แบต แค่ใช้แสงแดดเท่านั้น
อย่าลืมกดติดตามอัพเดตข่าวสาร ทิปเทคนิคดีๆกันนะคะ Please follow us
Youtube it24hrs
Twitter it24hrs
Tiktok it24hrs
facebook it24hrs
