Các nhà khoa học đã phát minh ra một loại vải thông minh chuyển đổi ánh sáng thành nhiệt và có thể tăng nhiệt độ lên hơn 54 độ F (30 độ C) chỉ sau 10 phút dưới ánh nắng mặt trời. Vật liệu mới có thể được sử dụng trong quần áo được thiết kế cho nhiệt độ rất lạnh.
Các hạt nano chuyên dụng hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành nhiệt được nhúng trong vật liệu mới, được mô tả vào cuối năm ngoái trên tạp chí Advanced Composites and Hybrid Materials. Đồng thời, thuốc nhuộm đáp ứng nhiệt độ được kết hợp vào các sợi thay đổi màu sắc một cách đảo ngược, cho phép người dùng theo dõi trực quan sự dao động nhiệt độ.
Các hạt nano của 2 polyme - polyaniline (PANI) và polydopamine (PDA) - được nhúng trong ma trận sợi polyurethane nhiệt dẻo (PTU), một vật liệu được sử dụng rộng rãi để sản xuất quần áo và quần áo thể thao chống thấm nước. Nhóm nghiên cứu cũng kết hợp các loại thuốc nhuộm đáp ứng nhiệt độ (thermochromic) khác nhau vào hỗn hợp trong quá trình kéo sợi, tạo ra một loạt các sợi thay đổi màu sắc khi nhiệt độ của vật liệu tăng lên.
Những sợi mới này dễ dàng được dệt thành vải và nhóm nghiên cứu đã đan một chiếc áo len nhỏ cho một con gấu bông để kiểm tra các đặc tính của vật liệu thông minh. Chiếc áo đạt nhiệt độ ấn tượng 53,5 C chỉ sau 10 phút tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Khi nhiệt độ tăng lên, các phân tử thuốc nhuộm màu đỏ thay đổi cấu trúc hóa học, khiến chúng chuyển sang màu trắng.
"Các hạt nano được kết hợp có hiệu quả cao trong việc hấp thụ ánh sáng mặt trời trên một loạt các bước sóng", Li nói với Live Science trong một email. Li cũng cho biết thêm:"Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các hạt nano này, chúng hấp thụ năng lượng và giải phóng nó dưới dạng nhiệt thông qua một quá trình gọi là chuyển đổi quang nhiệt".
Theo nghiên cứu, loại vải thông minh có kết cấu mềm mại và đàn hồi, cho phép vật liệu co giãn gấp 5 lần kích thước ban đầu và giữ được đặc tính thay đổi màu sắc và nhiệt độ sau 25 lần giặt. "Chúng tôi ưu tiên độ bền, đảm bảo vải có thể chịu được việc sử dụng nhiều lần và tiếp xúc với môi trường trong khi vẫn duy trì các đặc tính tuyệt vời của nó", Li nói.
Nhóm đang làm việc để chuẩn bị vật liệu cho sản xuất thương mại, nhưng họ vẫn phải thử nghiệm thêm trước khi nó có thể được sử dụng rộng rãi.
"Các bước tiếp theo của nghiên cứu này tập trung vào việc giảm chi phí sản xuất, mở rộng quy trình chế tạo và đảm bảo các sợi an toàn khi tiếp xúc với da trong thời gian dài", Li nói.
(nguồn: Live Science)
