کد : ٣٠۶۵۵
تاریخ انتشار : ١٣٩٨/٠٣/٠٢
بازدید : ٢٧٨

فیلم های پلیمری که میتوانند در حین کشش خنک تر شوند



                                                  فیلم های پلیمری که میتوانند در حین کشش خنک تر شوند

رنگ مواد اغلب میتواند در مورد چگونگی انتقال حرارت آن ،اطلاعاتی در اختیار شما قرار دهد.پوشیدن یک پیراهن سیاه در تابستان باعث میشود تا شما گرمای بیشتری احساس کنیم.همین طور یک پنجزه ی شیشه ای میتواند اجازه دهد که گرمای بیشتری به بیرون برود.پاسخ های مواد اغلب با پاسخ دربرابر اشعه ی مادون قرمز و مریی ارتباط طبیعی دارد.

در حال حاضر ، مهندسین موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نمونه هایی از مواد پلیمری قوی بافت مانند ، از نظر خواص حرارتی و رنگ را ساخته اند که آنها می توانند مستقل از دیگر آنها به طور مناسب رفتار کنند. به عنوان مثال، آنها نمونه هایی از فیلم سیاه بسیار نازک طراحی کرده اند تا حرارت را بازتاب دهند و خنک شوند. آنها همچنین فیلم هایی رنگین کمان از رنگ های دیگر را نشان دادند که هر کدام  صرف نظر از نحوه پاسخ آنها به نور مرئی برای تشعشع یا جذب اشعه مادون قرمز .ساخته شده است.

محققان می توانند به طور خاص خواص رنگ و گرما این ماده پلیمری جدید را متناسب با نیازهای انواع کاربرد های متنوع تنظیم کنند. مثال ها عبارتند از: نمادهای ساختمان رنگارنگ، بازتاب دهنده حرارت، پنجره ها و سقف ها؛ جذب نور، جلوه گر گرمازدگی برای پانل های خورشیدی؛ و پارچه سبک برای لباس ، چادر و کوله پشتی - که بسته به محیطی که از آنها استفاده می شود،  همه آنها به دام افتاده یا منعکس کننده گرما هستند.

Svetlana Boriskina، محقق پژوهشی در بخش مهندسی مکانیک MITیکی از نویسندگان مقاله در Optical Materials Express می گوید:"با استفاده از این مواد، همه چیز می تواند رنگی تر باشد، زیرا پس از آن نیاز نیست که شما نگران  آنچه که در رنگ به آن تراز حرارتی، می گویند، یک ساختمان، و یا یک پنجره، و یا لباس خود باشید."

اکثر پلاستیک ها ا را در هر رنگی طراحی کرد اما اغلب آنها جذب کننده ی حرارتی هستند، گرما را غلظت داده و گرما را جذب می کنند، نه اینکه آنها را بازتاب کنند.

آزمایشگاه چن در چند سال اخیر به دنبال راهکاری برای دستکاری مواد پلیمری سبک وزن بوده است، به طوری که آنها به جای عایق کردن، گرما، عمدتا برای کاربردهای الکترونیک عمل کنند. در کار قبلی، محققان دریافتند که با کشیدگی پلاستیکی از قبیل پلی اتیلن، آنها می توانند ساختار داخلی مواد را به گونه ای تغییر دهند که خواص هدایت گرما را نیز تغییر دهد.

Boriskina فکر کرد این تکنیک ممکن است مفید باشد نه فقط برای ساخت الکترونیک مبتنی بر پلیمر، بلکه در معماری و پوشاک. بنابراین، او این تکنیک ساخت پلیمر را با افزودن یک پیچیدگی از رنگ، سازگار کرد.

او می گوید:"بسیار سخت است که مواد جدیدی را با همه این ویژگی های مختلف ایجاد کنیم.معمولا اگر یک خاصیت را تنظیم کنید، دیگری کاهش میابد. در اینجا ما با یک خاصیت که در این گروه کشف شد شروع کردیم و سپس یک خاصیت جدید را به صورت خلاقانه اضافه کردیم. همه این کارها باهم  به عنوان یک ماده چند منظوره را ایجاد می کند."برای ساخت فیلم های رنگی، تیم با مخلوطی از پودر پلی اتیلن و یک حلال شیمیایی شروع کرد، که به آنها نانوذرات خاصی اضافه کرد تا رنگ مورد نظر را برای فیلم به ارمغان بیاورد. به عنوان مثال، برای ساختن فیلم سیاه و سفید، آنها ذرات سیلیکون را اضافه کردند؛ آنها با افزودن رنگ های تجاری مختلف، دیگر فیلم های قرمز، آبی، سبز و زرد ساختند.

سپس تیم هر فیلم نانوذره ای را بر روی یک دستگاه رول به رول قرار میدهد تا فیلم گرم شود. این باعث شد که فیلم به گونه ای قابل انعطاف تر باشد که به راحتی روی دستگاه پخش شود.محققان دریافتند که ماده شفاف تر به نظر می رسید. آنها همچنین مشاهده کردند که ساختار میکروسکوپی پلی اتیلن تغییر کرده است. به طور معمول، زنجیره های پلیمری مواد مانند یک ناحیه ناهموار، شبیه به اسپاگتی پخته شده بود، زمانی که این زنجیرها کشیده می شوند، تشکیل می شوند و فیبر های موازی را تشکیل می دهند.

محققان همچنین دریافتند که مواد در حالتی که کمتر کشیده میشوند، بیشتر عایق میشوند، گرما را در داخل گره های پلیمر به دام می اندازند.با کنترل درجه ای که کشش مواد ، Boriskina می تواند ویژگی های هدایت پلی اتیلن را بدون در نظر گرفتن رنگ مواد تنظیم کند.

پیشتر او قصد دارد یک وبسایت را ارائه کند که الگوریتم برای محاسبه رنگ و ویژگی های حرارتی مواد را بر اساس ابعاد و ساختار داخلی آن ارائه دهد.در حال حاضر علاوه بر فیلم ها، گروه او در حال ساخت روی موضوع پلی اتیلن غنی شده با نانوذرات است که می تواند با هم ترکیب شود تا لباس های سبک وزن را طراحی کند که به صورت عایق یا خنک کننده طراحی شوند.

برچسب:

فرم ارسال نظر

ارسال نظر

نام:
 
آدرس ایمیل:
پیام:
 
    
عبارت امنیتی:
 

نظرات

موردی یافت نشد !