Buzz
TPO - Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại vải thông minh có thể biến đổi ánh sáng thành nhiệt năng, giúp tăng nhiệt độ lên hơn 30 độ C chỉ trong vòng 10 phút.
Vật liệu mới này có thể được ứng dụng trong các loại quần áo được thiết kế để chịu được nhiệt độ cực thấp. (Ảnh: Westend61)
Polyme quang nhiệt có khả năng chuyển hóa ánh sáng thành nhiệt năng
Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã nghiên cứu và phát triển các loại vải giữ nhiệt, giúp duy trì thân nhiệt trong môi trường lạnh giá. Những loại vải này có thể được sử dụng trong các thiết bị cứu hộ trên núi, nhưng các thiết kế hiện tại thường phụ thuộc vào các thành phần đắt đỏ như vật liệu nano kim loại hoặc các bộ phận làm nóng cồng kềnh chạy bằng pin.
Để khắc phục những hạn chế này, kỹ sư hóa học Yuning Li cùng các cộng sự tại Đại học Waterloo, Canada, đã nghiên cứu và ứng dụng polyme quang nhiệt, một loại vật liệu giống nhựa có khả năng chuyển đổi ánh sáng thành nhiệt.
Các hạt nano của hai loại polyme — polyaniline (PANI) và polydopamine (PDA) được tích hợp vào sợi polyurethane nhiệt dẻo (PTU), một vật liệu phổ biến trong sản xuất quần áo chống thấm nước và đồ thể thao.
Nhóm nghiên cứu cũng tích hợp nhiều loại thuốc nhuộm phản ứng nhiệt (thermochromic) vào hỗn hợp trong quá trình kéo sợi, tạo ra các sợi có khả năng đổi màu khi nhiệt độ của vật liệu tăng.
Những sợi mới này có thể dễ dàng dệt thành vải. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm bằng cách đan một chiếc áo len nhỏ cho gấu bông để kiểm tra tính năng của vật liệu thông minh. Chiếc áo len đạt nhiệt độ ấn tượng 53,5 độ C chỉ sau 10 phút phơi dưới ánh nắng. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử thuốc nhuộm màu đỏ thay đổi cấu trúc hóa học, khiến chúng chuyển sang màu trắng.
Theo nghiên cứu, loại vải thông minh này có kết cấu mềm mại và đàn hồi, cho phép vật liệu co giãn gấp năm lần so với kích thước ban đầu mà vẫn giữ nguyên khả năng đổi màu và điều chỉnh nhiệt độ, ngay cả sau 25 lần giặt.
