איך לקבל השראה?
בטבע, דבשת גמלים היא מחסום הגנה כמעט מושלם ייחודי לגמלים, שיכול למנוע מגמלים להיפגע מהסביבה התרמית הקיצונית במהלך היום במדבר למשך זמן רב.
הבידוד התרמי של השומן בתוך הגיבנת יכול לעכב את כניסת החום החיצונית. יחד עם זאת, בלוטות הזיעה המפוזרות מסביב לגיבנת יכולות למנוע מהגמל התחממות יתר על ידי ויסות כיוון זרימת הזיעה. הודות לכך, התפקוד המשולב של בלוטות השומן והזיעה הפנימיות הנוצרות באופן טבעי בגיבנת מאפשר לגמל לחיות באזור המדבר החם לאורך זמן.
"אנחנו חושבים שמכיוון שגמלים יכולים לשרוד במדבר עם הבדלי טמפרטורות גדולים, הפרווה שלהם חייבת להיות מיוחדת." כיצד לשלב את טכנולוגיית אריגת הטקסטיל הקיימת כדי לפתור את הבעיה שהגנה תרמית אישית וניהול נוחות תרמית ורטובה אינם תואמים? במאמצים בלתי פוסקים, הצוות של האקדמיה שו וילין מצא את התשובה כאשר חקר סיבים מן החי.
הגילוי הזה שימח את הצוות. באמצעות טיפול בגלגול חם וריתוך קולי, צוות המחקר שילב את יחידת הבידוד התרמי של המערך ואת תעלת יניקה הליבה בצורת מיוחדת, ותכנן בד שכבות בעל מבנה דמוי גבנון.
מהם היתרונות של HHF?
בהשוואה למארג המגן המסחרי, עיצוב המבנה ההיררכי של ה-HHF מעניק לבגדי המגן מוליכות תרמית נמוכה במיוחד בכיוון החיצוני, תוך מימוש ביצועי הגנה תרמית גבוהים במיוחד בסביבת אש קיצונית. יחד עם זאת, פונקציית הולכת הלחות החד כיוונית הניתנת על ידי תעלת הפתילה הצמודה בבד השכבתי יכולה להשיג את הנוחות התרמית והלחות הנדרשת על ידי גוף האדם. תוצאות בדיקת העור המדומות מראות שטמפרטורת התחתית והלחות היחסית של הבד הביוני להגנה מפני אש בתנאים קיצוניים (80 מעלות) נמוכים ב-20.6 מעלות וב-13.6 אחוזים מאלו של הבגדים המסורתיים להגנה מפני אש, בהתאמה.
על מנת לאמת את מעשיו של חומר זה, החוקרים ביצעו את בדיקות ההגנה וביצועי בקרת הזיעה בפועל על HHF. הם כרכו HHF סביב זרוע הדמה ואימתו את ביצועי ההגנה שלו עם אקדח ריסוס בוטאן (טמפרטורת להבה 1500 מעלות). "אנו שמחים מאוד לגלות שהבד לאחר השריפה עדיין נשאר צבעו ומצבו המקוריים". ג'אנג צ'יאן אמר שתוצאות בקרת הזיעה האנושית בפועל מראות שבאותם תנאים, לחות העור של השכבה התחתונה של HHF נמוכה בהרבה מהבד המגן המסחרי המסורתי. תוצאות אלו מדגישות את פוטנציאל היישום הגדול של HHF בהגנה אישית בשריפה קיצונית.
"למעשה, מכיוון שחומר זה יכול לבודד חום, הוא יכול גם לשמור על חום טבעי. בנוסף ליישום על ביגוד מגן אש, ניתן להשתמש בו גם כדי לשפר את הנוחות התרמית והרטובה של אנשים עבור מטפסי הרים וספורט קרח ושלג. " מובן כי הצוות עוסק במחקר של ויסות אור וחום של טקסטיל מובנה ופונקציונלי במשך זמן רב. עבודה זו היא אחת ההתפתחויות האחרונות במחקר של טקסטיל פונקציונלי במבנה היררכי על ידי הצוות לאחרונה, היא מספקת רעיון חדש להרחיב עוד יותר את היישום של מבנה רב-שכבתי של טקסטיל פונקציונלי בתחומים מיוחדים.
מקור:https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3729623.html