كشف باحثون في الصين عن مفهوم جديد للملابس التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي يمكنها تنظيم درجة حرارة جسم مرتديها. تم إنشاؤها بواسطة Ziyuan Wang وزملاؤه في جامعة نانكاييجمع التصميم بين الأجهزة الكهربائية الحرارية والخلايا الشمسية المرنة الحديثة. ويصف الفريق نهجه في ورقة في علوم.
تهدف الملابس المنظمة للحرارة إلى إبقاء الجسم في درجة حرارة آمنة ومريحة في مجموعة واسعة من البيئات. على نطاق واسع، فإنه يقع في فئتين، السلبي والنشط. يستخدم التنظيم الحراري السلبي مواد تستغل التأثيرات بما في ذلك الامتصاص والإشعاع والحرارة الكامنة للتحولات الطورية للحفاظ على راحة مرتديها.
الميزة الرئيسية للنهج السلبي هي عدم الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي. ومع ذلك، فإن التنظيم الحراري السلبي عادة ما يسير في اتجاه واحد حيث يكون للملابس تأثير تبريد أو تدفئة - ولكن ليس كليهما.
تحدي الطاقة
عادةً ما يتم تحقيق التنظيم الحراري ثنائي الاتجاه باستخدام مواد نشطة تستخدم آليات مثل دوران سائل التبريد والقنوات الموائعية لتحقيق التسخين والتبريد السريع. عادةً ما يتم تشغيل هذه الأنظمة بواسطة البطاريات، مما يزيد من وزنها ويجب إعادة شحنها. ومع ذلك، من حيث المبدأ، يمكن أيضًا تشغيلها عن طريق حصاد الطاقة من الشمس، ولكن ثبت أن هذا يمثل تحديًا كبيرًا في التصميم.
"بسبب استهلاكها العالي للطاقة، يصعب على الأنظمة النشطة الحفاظ على التنظيم الحراري المستمر لجسم الإنسان لفترة طويلة من خلال أجهزة محمولة ومستدامة لحصاد الطاقة"، كما يقول شينغي هوانغ وبينغلي لي في جامعة شانغهاي جياو تونغ اكتب في مقالة تعليقية in علوم الذي يرافق ورقة وانغ.
ولمواجهة هذا التحدي، اعتمد فريق وانغ على أحدث التطورات في مجال الخلايا الكهروضوئية العضوية المرنة. اليوم، يمكن لهذه الخلايا الشمسية الحفاظ على كفاءة تحويل عالية حتى عند تشكيلها إلى أشكال مختلفة.
ويتوقع هوانغ ولي: "إذا أمكن دمج هذه الوحدة الكهروضوئية العضوية عالية الكفاءة والمرونة مع نظام مناسب لإدارة الحرارة، فيمكن تحقيق ملابس قوية ومستدامة ذاتيًا ومنظمة للحرارة".
وحدة كهروسعرية مرنة
في دراستهم، قام وانغ وزملاؤه ببناء قطعة صغيرة من المواد القابلة للارتداء من خلال دمج خلية شمسية مرنة في وحدة كهروسعرية مرنة. هذا الأخير عبارة عن جهاز يخضع لتغيرات عكسية في درجات الحرارة استجابةً للمجالات الكهربائية المطبقة.
عند وضعها في ضوء الشمس، حصدت الخلية الشمسية ما يكفي من الطاقة لوحدة الكهروسعرية الحرارية لتبريد جلد مرتديها بما يصل إلى 10 درجات في الطقس الحار. ويمكن تخزين أي طاقة زائدة في بطارية صغيرة منفصلة. وفي الظلام، يمكن تحويل الجهاز إلى وضع التدفئة واستخدام الطاقة المخزنة لتدفئة جلد مرتديه بما يصل إلى ثلاث درجات. وإجمالاً، يمكن للجهاز تحقيق التنظيم الحراري طوال فترة 24 ساعة.
يساعد النسيج الموفر للطاقة مرتديه على التغلب على موجات الحرارة والبرد
يقول هوانغ ولي: "بفضل أداء الإدارة الحرارية الممتاز، والتبديل السهل لاتجاه الإدارة الحرارية، والتحكم الأمثل في درجة الحرارة، أظهر فريق وانغ الملابس التي تسمح لجسم الإنسان بالتكيف مع التغيرات في درجة الحرارة المحيطة".
ومن خلال دمج هذه التكنولوجيا في الأقمشة القابلة للارتداء، يأمل فريق وانغ أن يؤدي ابتكارهم إلى جيل جديد من الملابس العملية التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي تساعد مرتديها على التكيف مع البيئات المعقدة والصعبة.
ومن خلال التنظيم الحراري النشط، يمكن للجهاز أن يسمح لمرتديه بتحمل الصحاري الحارقة والمناطق القطبية المتجمدة والعديد من المناخات ذات التقلبات السريعة في درجات الحرارة. ويمكن أيضًا تكييفه للاستخدام في الفضاء الخارجي، حيث تصبح درجات الحرارة شديدة الحرارة في ضوء الشمس المباشر، ولكنها تنخفض في الظل.
ويضيف هوانغ ولي: "بعيدًا عن الملابس، يمكن تطبيق هذه الأجهزة على المركبات والمباني". "من الممكن تصور مستقبل الإدارة الحرارية في جميع الأحوال الجوية التي لا تقتصر على إمدادات الطاقة وحيث يمكن للطاقة المجمعة الإضافية تشغيل الأجهزة الإلكترونية في ظل ظروف خاصة."
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/solar-powered-fabric-cools-in-the-day-and-warms-at-night/
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- :أين
- $ UP
- 10
- 160
- 24
- 58
- 7
- a
- التأهيل
- تحقق
- نشط
- تكيف
- تضيف
- السلف
- مميزات
- وتهدف
- السماح
- يسمح
- أيضا
- تماما
- المحيط
- an
- و
- أي وقت
- تطبيقي
- نهج
- هي
- AS
- At
- بطاريات
- بطارية
- BE
- فاز
- أصبح
- الجسدي
- على حد سواء
- بصورة عامة
- البنايات
- بنيت
- لكن
- by
- CAN
- رسوم متحركة
- الفئات
- الخلية
- خلايا
- تحدى
- تحدي
- التغييرات
- قنوات
- الصين
- تداول
- ملابس
- بارد
- الزملاء
- يجمع بين
- مريح
- مجمع
- مفهوم
- الشروط
- متواصل
- مراقبة
- تحويل
- رائع
- استطاع
- خلق
- تخفيضات
- يوم
- تظاهر
- يصف
- تصميم
- جهاز
- الأجهزة
- مختلف
- صعبة
- مباشرة
- اتجاه
- سهل
- تأثير
- الآثار
- الكفاءات
- فعال
- إما
- كهربائي
- إلكتروني
- طاقة
- كاف
- البيئات
- حتى
- ممتاز
- فائض
- استغلال
- خارجي
- احتفل على
- جدا
- قماش
- الأقمشة
- شلالات
- مجال
- الاسم الأول
- مرن
- في حالة
- تبدأ من
- مستقبل
- الملابس
- جيل
- يذهب
- اﻟﺤﺼﺎد
- يملك
- وجود
- مساعدة
- يساعد
- مرتفع
- جدا
- تأمل
- أفضل العروض
- ساعة
- كيفية
- لكن
- HTTPS
- هوانغ
- الانسان
- صورة
- صور
- تخيل
- in
- بما فيه
- معلومات
- الابتكار
- المتكاملة
- دمج
- إلى
- قضية
- IT
- انها
- JPG
- احتفظ
- القفل
- بحيرة
- آخر
- قيادة
- Li
- محدود
- طويل
- وقت طويل
- المحافظة
- إدارة
- كثير
- مادة
- المواد
- ماكس العرض
- آليات
- ربما
- موضة
- وحدة
- الأكثر من ذلك
- كثيرا
- يجب
- بحاجة
- جديد
- ليل
- عادة
- of
- ONE
- على
- الأمثل
- or
- عضوي
- أخرى
- الفضاء الخارجي
- الخطوط العريضة
- على مدى
- ورق
- سلبي
- أداء
- فترة
- شخص
- مرحلة جديدة
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- قطعة
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- انهار
- قطبي
- المحمول
- ممكن
- قوة
- مدعوم
- عملية
- تنبأ
- مبدأ
- لائق
- ثبت
- نطاق
- سريع
- المناطق
- ضبط
- المتبقية
- استجابة
- قوي
- s
- خزنة
- نفسه
- قول
- علوم
- مستقل
- الأشكال
- إظهار
- يظهر
- هام
- حالة
- بيج
- صغير
- شمسي
- الخلايا الشمسية
- مصدر
- الفضاء
- تختص
- دولة من بين الفن
- تخزين
- بناء
- دراسة
- هذه
- تعرض جيد للشمس
- ضوء الشمس
- غروب
- تزويد
- استدامة
- أرجوحة
- مفاتيح
- تحول
- نظام
- أنظمة
- معالجة
- فريق
- تكنولوجيا
- من
- أن
- •
- من مشاركة
- then
- حراري
- تشبه
- هم
- ثلاثة
- عبر
- طوال
- صورة مصغرة
- الوقت
- إلى
- اليوم
- الانتقالات
- محاصرة
- صحيح
- اثنان
- مع
- يمر بها
- وحدة
- كشف النقاب
- تستخدم
- مستعمل
- يستخدم
- استخدام
- عادة
- السيارات
- وانغ
- دافئ
- ارتفاع درجة حرارة الارض
- أمواج
- يمكن ارتداؤها
- الطقس
- نسج
- وزن
- متى
- التي
- واسع
- مدى واسع
- مع
- أعمال
- العالم
- اكتب
- زفيرنت