服装もスマートです。グラフェンのスマートな織物はあなたを「冷暖自在」にします。
グラフェン熱知能材料
イギリスのマンチェスター大学国家グラフェン研究所(NGNI@UoM)の科学者たちは、グラフェンの非凡な熱特性と柔軟性を利用して、スマートな適応服を作り、服装の動態的な熱放射制御効果を示しています。この結果は、対話型赤外表示技術、隠蔽赤外通信技術などの新しい応用にも基礎を定めた。
人体の放射エネルギーは電磁波の形で表現され,赤外スペクトルセグメント(黒体放射)に属する。暑い気候の下で、赤外線透明織物を利用して体温を下げることができます。保温が必要な時、赤外線遮蔽原理に基づく織物はまた機体の熱損失を減らすことができます。
2004年、マンチェスター大学は初めて単原子厚のグラフェンを分離し、その性能を探索した。この材料の潜在用途は非常に広い。研究が進むにつれて、原子レベルのグラフェンは電池、携帯電話、自動車などの分野で商業化された。NGNI科学者のプロジェクトでは,グラフェン層を用いて織物表面の熱放射を制御した。
プロジェクトの担当者であるCoskyun Kcabas教授は、「放射線の制御は、あるキーアプリケーションにとって非常に必要です。たとえば暑い気候の下の温度を下げることと低温の条件の下の保温。新技術の潜在的な応用方向は赤外線表示、赤外線通信、適応パッケージなどを含む。
これまでKcabasチームはグラフェンを利用して赤外線カメラを「だます」熱的な偽装服を作ってきた。この基礎の上で、新しい技術は熱放射の制御を更に知能的にするだけではなくて、また現行の綿紡の技術と統合することができます。
これを確認するために、研究者はTシャツに内在するプロトタイプの製品を開発しました。服を着た人には目に見えないものを送ることができますが、赤外線カメラで読めるコード情報です。
Kcabas教授は「グラフェンの独特な光学特性を新しい技術に変換する可能性を示した。従来の材料にはない性能を示しています。次の段階では、この技術が地球の軌道衛星の動的熱管理問題を解決するために使われることを期待しています。軌道衛星は太陽に直面する時、極端な高温の試練を受けます。そして、地球の影の中で時又は凍結されます。私たちの技術は、熱放射を制御して衛星の温度を調節し、必要に応じて動的熱管理を実現することができる。
研究者のKosya Novoselov教授は「この不思議な適応効果は本質的にグラフェンの独特なバンド構造に由来する。ハイテクの応用を促す姿を見ることができて、とてもうれしいです」
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