在北極寒冷的條件下工作時,士兵的手腳通常十分冰涼。近日來自斯坦福大學(xué)和美國陸軍納蒂克士兵研究與開發(fā)工程中心的科學(xué)家們正研發(fā)一些導(dǎo)電面料,這些面料可以加熱,有助于士兵保暖。納蒂克的Paola D''Angelo表示,美國陸軍存在一個特別的問題,因為其士兵再寒冷天氣使用的手套是30年前設(shè)計的,保暖效果很差。鞋類也是如此。
雖然一些新裝備可以令士兵在寒冷的寒冷條件下保溫,但是這些設(shè)備通常過熱導(dǎo)致他們出汗。濕掉的衣服增加了身體熱量傳導(dǎo)速度,風(fēng)寒效應(yīng)、濕度都會加劇體溫的散失,導(dǎo)致極易出現(xiàn)失溫癥。 這在戶外可能是致命的。
美國陸軍資助的基礎(chǔ)研究項目正在研究開發(fā)新型面料,重點是適用于寒冷天氣的手套。這個想法是將非常細的銀納米線納入軍用級織物,如聚酯和棉/尼龍混合物。通過將三伏電壓施加到2.5×2.5cm的測試樣本1,樣品的溫度可以在一分鐘內(nèi)升高100°F(56℃)。
科學(xué)家最終的目的是生產(chǎn)能夠承受反復(fù)清洗的制服,并且士兵可以簡單地調(diào)節(jié)溫度。這樣做不僅可以提供更好的保暖效果,也會減少出汗。為了進一步減輕負載,研究人員正在尋找替代電源來減少對電池的需求。
為了進行改進,團隊還加入了由聚乙二醇或聚(N-異丙基丙烯酰胺)組成的一層水凝膠顆粒。這種水凝膠可能能夠吸收汗水并防止水分從一層織物遷移到另一層,使士兵更舒適。盡管銀納米線能夠重復(fù)洗滌,但團隊仍需要確定水凝膠層的耐久性及其與納米線的相容性。
該研究成果在美國化學(xué)學(xué)會第254屆全國會議暨博覽會上發(fā)表。