Ученые разработали нагревающую накладку с теплопроводящими нанопроводами
Небольшой нагрев иногда оказывается лучшим способом облегчить состояние болящих, онемевших суставов. Но многие накладки и повязки обеспечивают неравномерное распределение тепла из-за жесткости. Ученые решили эту проблему, модифицировав кевлар нанопроводами.
Вживленные в материал структуры проводят и сохраняют тепло, сообщает sciencedaily.com. Выводы проекта представлены в Nano Letters.
Даже в состоянии покоя человеческое тело вырабатывает большое количество тепла. Но большая его часть теряется, рассеиваясь в воздухе. Одежда для холодной погоды обычно изготавливается из материалов, задерживающих тепло возле тела. Для дополнительного нагрева ученые опробовали покрытия для ткани из металлических нанопроводов, приводимые в действие небольшой батареей. Но исследователи продолжают искать материал с хорошей теплопроводностью и изоляцией, одновременно отличающийся безопасностью, дешевизной, прочностью и гибкостью. Парк Хьюнг Вук Парк с коллегами решили выяснить, удастся ли им создать носимое нагревательное устройство, внедрив металлические нанопровода в кевлар – популярное сырье для пуленепробиваемых жилетов и другой брони.
Для этого команда вырастила медно-никелевые структуры между двумя листами Kevlar®. Пространство между нанопроводами ученые заполнили смолой, содержащей восстановленный оксид графена, способствующий равномерному распределению тепла. Подача на композит напряжения в 1,5 В вызвало быстрое повышение температуры поверхности до 158 F (70°С) – стандартные параметры для греющей накладки. В другом эксперименте команда показала, что материал работает как теплоизолятор. Он отражал инфракрасное излучение от горячей пластины, настроенной на температуру тела человека. Готовая ткань была прочной, гибкой, «дышащей» и пригодной для стирки. При этом она сохранила способность поглощать энергию ударов, как обычный кевлар. Помимо медицинских процедур, материал может использоваться для создания нагреваемой брони для полицейских и военных, работающих в холодном климате.
