પ્રથમ તાપમાન-સંવેદનશીલ કાપડ બનાવવામાં આવ્યું છે જે આપણા શરીરનું નિયમન કરી શકે છે ગરમી સાથે વિનિમય કરો પર્યાવરણ
આપણું શરીર શોષી લે છે અથવા ગુમાવે છે ગરમી ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનના સ્વરૂપમાં. ઓરડાના તાપમાને લગભગ 40 ટકા હૃદય સ્થાનાંતરણ આ રીતે થાય છે. માનવ શરીર એ રેડિયેટર છે અને અમે આ નિયમનને સક્ષમ કરવા માટે કપડાંનો ઉપયોગ કરીએ છીએ કારણ કે વિવિધ કાપડ ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને ફસાવે છે અને તાપમાનને નિયંત્રિત કરીને અમને ગરમ અથવા ઠંડુ રાખે છે. વિજ્ઞાનીઓ ઘણા લાંબા સમયથી એક એવું ફેબ્રિક વિકસાવવા ઈચ્છતા હતા જે આ ઉર્જાને ફસાવવાને બદલે મુક્ત કરી શકે, જેથી આપણા શરીરને નિષ્ક્રિય રીતે ઠંડુ રાખી શકાય. જો કે, કાપડ બાહ્યમાં થતા ફેરફારોને પ્રતિસાદ આપતા નથી પર્યાવરણ અને તેથી તેઓ ઠંડક અને ગરમી બંનેને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા નથી. પર્યાવરણમાં તાપમાનમાં થતા ફેરફારનો સામનો કરવા માટે આપણા મનુષ્યો માટે એકમાત્ર રસ્તો એ છે કે યોગ્ય કપડાં પસંદ કરો અને પહેરો.
એક નવું અનોખું કાપડ
યુનિવર્સિટી ઓફ મેરીલેન્ડ, યુએસએના વૈજ્ઞાનિકોએ એક નવીન ફેબ્રિક બનાવ્યું છે જે બાહ્ય હવામાન પરિસ્થિતિઓ અનુસાર વ્યક્તિના શરીરમાંથી પસાર થતી ગરમીની માત્રાને 'ઓટોમેટિકલી' નિયંત્રિત કરી શકે છે. ફેબ્રિક ખાસ એન્જીનિયર કરેલ હીટ સેન્સિટિવ યાર્ન (પોલિમર ફાઇબર)થી બનેલું છે જેની સેર ગરમી (અથવા ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન) ટ્રાન્સમિટ કરવા અથવા બ્લોક કરવા માટે 'ગેટ' તરીકે કામ કરે છે. આ 'ગેટ' ખૂબ જ અનોખી રીતે બુદ્ધિપૂર્વક કામ કરે છે. જ્યારે બહાર હવામાન ગરમ અને ભેજવાળું હોય છે, ફાઈબરકોમ્પેક્ટની સેર અને ફાઈબર તૂટી જાય છે જે ફેબ્રિક વણાટને ખોલવા માટે પરવાનગી આપે છે. એકવાર 'ખુલ્લું' થઈ જાય પછી, ફેબ્રિક આપણા શરીરમાંથી નીકળતી ગરમીને બહાર જવાની મંજૂરી આપીને ઠંડકને સક્રિય કરે છે. આનાથી આપણને ઠંડકનો અનુભવ થાય છે કારણ કે ફેબ્રિક સૂર્યપ્રકાશને પણ પ્રતિબિંબિત કરે છે. તેનાથી વિપરીત, જ્યારે બહારનું હવામાન શુષ્ક અને ઠંડુ હોય છે, ત્યારે ફાઈબર વિસ્તરે છે અને બંધ કરે છે અથવા અંતરને ઘટાડે છે જેથી વ્યક્તિ ગરમીનો અનુભવ કરાવે. તેથી, ફેબ્રિક બાહ્ય પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓના આધારે વાસ્તવિક સમયમાં ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને ગતિશીલ રીતે ગેટ કરે છે.
તેની પાછળ ટેક્નોલોજી છે
ફેબ્રિકની નવીનતા તેના બેઝ યાર્નને કારણે છે જે વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ સિન્થેટિકના બે વિરોધી પ્રકારના બનેલા છે. સામગ્રી, હાઇડ્રોફિલિક સેલ્યુલોઝ અને હાઇડ્રોફોબિક ટ્રાયસેટેટ ફાઇબર, જે કાં તો પાણીને શોષી લે છે અથવા ભગાડે છે. ફાઇબરની સેર વાહક ધાતુ સાથે કોટેડ હોય છે - કાર્બન આધારિત હળવા વજનના કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ - સામાન્ય રીતે કૃત્રિમ તંતુઓના ઔદ્યોગિક રંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સોલ્યુશન ડાઈંગ જેવી પ્રક્રિયા દ્વારા. બેવડા ગુણધર્મોને કારણે જ્યારે ભેજ જેવી ભેજવાળી પરિસ્થિતિઓના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે ફાઇબર લપસી જાય છે. કોટિંગની અંદર કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક જોડાણમાં ફેરફાર થાય છે જે 'રેગ્યુલેટિંગ-સ્વીચ' જેવું કામ કરે છે. દર વખતે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કપલિંગમાં આ ફેરફારના આધારે, ફેબ્રિક ગરમીને અવરોધે છે અથવા તેને પસાર થવા દે છે. ફેબ્રિક પહેરનાર વ્યક્તિ આ અંતર્ગત પ્રવૃત્તિને સમજી શકતી નથી કારણ કે ફેબ્રિક આ એક મિનિટની અંદર તરત જ કરે છે. તે વ્યક્તિની થર્મલ અગવડતાના સ્તરને તેની જાતે જ અનુભવે છે અને તેની ત્વચાની નીચે ભેજનું સ્તર બદલાતા હોવાથી ગરમીના પ્રમાણમાં 35 ટકાનો ફેરફાર થઈ શકે છે.
પ્રાયોગિક પ્રયોગમાં, ટીમે ભાવિ ઉત્પાદન માટે માપનીયતા દર્શાવવા માટે 0.5 m2 સ્વેચ ગૂંથ્યું. ભેજવાળી અને શુષ્ક સ્થિતિમાં ફાઇબરના અંતરમાં ફેરફાર વાસ્તવિક સમયમાં કોન્ફોકલ ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપી અને ફેબ્રિકના ફ્લોરોસન્ટલી રંગાયેલા સ્વેચનો ઉપયોગ કરીને કેપ્ચર કરવામાં આવ્યો હતો. ફાઇબરની કામગીરીનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટે, તેઓએ ભેજ-વિવિધ પર્યાવરણીય ચેમ્બર સાથે જોડાયેલા ફોરિયર-ટ્રાન્સફોર્મ IR સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કર્યો હતો. ફેબ્રિકનો એક નાનો સ્વેચ. તેઓએ જોયું કે ફેબ્રિક ઇન્ફ્રારેડ ટ્રાન્સમિટન્સમાં 35-ટકા સાપેક્ષ ફેરફાર હાંસલ કરી શકે છે. તમામ પ્રયોગોમાં ફેબ્રિક એક મિનિટની અંદર કૂલિંગથી હીટિંગ મોડમાં અસરકારક રીતે સ્વિચ કરી શકે છે.
શું તે વાસ્તવિક કપડાં તરીકે વ્યવહારુ છે?
એક નવતર ફેબ્રિક પ્રથમ વખત બનાવવામાં આવ્યું છે જે બહારનું હવામાન ઠંડુ અને શુષ્ક હોય અને જ્યારે હવામાન ગરમ અને ભેજયુક્ત હોય ત્યારે વ્યક્તિને ગરમ રાખવામાં મદદ કરે છે. આ ખરેખર આકર્ષક છે! ફેબ્રિકને ગૂંથેલા અથવા રંગી શકાય છે અને અન્ય સ્પોર્ટસવેરની જેમ ધોઈ પણ શકાય છે. આ ફેબ્રિકને રોજિંદા ઉપયોગ માટે વધુ વ્યવહારુ અને ઉપયોગી બનાવવા માટે વધુ સંશોધનની જરૂર છે. સંશોધકો આશા રાખે છે કે નજીકના ભવિષ્યમાં આ નવતર ફેબ્રિકમાંથી બનાવેલા કપડાંનું ઉત્પાદન કરવા માટે ઉત્પાદન એકમ સાથે સહયોગ કરશે. આ શોધ માં પ્રકાશિત થઈ વિજ્ઞાન નવીન અને આશાસ્પદ છે કારણ કે આ પ્રકારનું ફેબ્રિક એથ્લેટ્સ, રમતવીરો, શિશુઓ અને વૃદ્ધ લોકો માટે આરામદાયક અને સામાન્ય કપડાંની અનુભૂતિ પ્રદાન કરીને ફાયદાકારક બની શકે છે.
***
{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}
સ્રોત (ઓ)
ઝાંગ XA એટ અલ 2019. ટેક્સટાઇલમાં ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનની ગતિશીલ ગેટિંગ. વિજ્ઞાન. 363 (6427).
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
