Подписаться на новости SCDAILY 

  • Yulia Mi

Персональные термонашивки помогут снизить потребление электроэнергии

Что если вместо включения обогревателя, чтобы согреться, вы наденете специальную одежду с гибкими, высокотехнологичными нагревательными нашивками? Это позволит снизить ваши затраты на электроэнергию, и негативное влияние на окружающую среду.


Инженеры из Ратгерского государственного университета в Нью-Джерси разработали экономичный способ изготовления тонких, прочных нагревательных нашивок сплавив крошечные серебряные провода с полиэстером. Производительность таких элементов на 70 процентов выше, чем у похожих изделий, разрабатываемых другими исследователями ранее.

Сами нагреваемые элементы недорогие, для их работы достаточно будет плоских таблеточных аккумуляторов. Они позволят нагревать тело там, где это необходимо.


«Мы тратим очень много электроэнергии на обогрев зданий, вместо того, чтобы греть отдельно человеческое тело», - говорит ведущий автор работ Рэджив Малхотра (Rajiv Malhotra).


По оценкам исследователей примерно 47 процентов мировой электроэнергии тратится на внутренний обогрев помещений, и 42 процента этой энергии расходуется на нагрев пустого пространства и предметов, а не людей. Решая проблему глобального энергетического кризиса – а именно глобального потепления из-за выбросов продуктов горения в атмосферу – мы можем значительно снизить наши энергозатраты, на нагревая помещение.


Персональное температурное управление, основанное на нагреве человеческого тела, - это потенциально возможное решение проблемы. Кроме того, в будущем нагревательные нашивки можно использовать и на улице, чтобы не замерзнуть.


Для получения нагревательных элементов тонкие серебряные нанопровода (в тысячу раз тоньше человеческого волоса) вжигаются в волокна полиэстера с помощью импульсов света высокой энергии. Серебряные нанопроводники дешевле, чем золотые, и более коррозионно-стойкие, чем медные. Кроме того, если среднее расстояние между проводами сделать менее длины волны излучения тепла человеческим телом (то есть 9 мкм), то термо-нашивки с серебряными проводами позволят снизить теплопотери.



Вжигание серебряных проводов в полиэстеровые волокна с помощью интенсивного света ксеноновой лампы. Авторы фото: Hyun-Jun Hwang и Rajiv Malhotra/Rutgers University-New Brunswick


Термонашивки, получаемые таким методом, устойчивы к механическому воздействию и стиркам. Исследователи провели несколько тестов на изгиб, а также испытания стиркой. Тесты показали незначительное возрастание сопротивления элемента после десятков испытаний.


Дальнейшие работы ученых будут направлены на разработку умных тканей, включая сенсоры и ИС. Инженеры также планируют произвести расчеты, какое количество нашивок необходимо человеку, чтобы поддерживать его комфортное состояние, не включая обогрев помещения.


Читайте также: волокна со встроенными светодиодами


#нагревательныенашивки #термонашивки #нагревательныеткани