Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Cool touch skjorter kan få dig til at føle dig kølig på varme dage, men hvilke materialer fungerer bedst?

Forsiden (venstre) og bagsiden (højre) side af et jersey strikmateriale har forskellige effusivitetsegenskaber. Kredit:Jeremy Stangeland, CC BY-ND

Det er endnu en varm og svedig sommerdag, og du ser en annonce for en sports-T-shirt, der hævder, at den er lavet af et materiale, der øjeblikkeligt vil få din hud til at føles cool. Spændende, men virker det, og i så fald hvordan?

Virksomheder har taget det, der kaldes cool touch-materialer til alle mulige produkter. Sengetøj, der vil lette hedeture, ansigtsvæv, der vil berolige en øm næse, eller en forretningsdragt, der vil holde dig godt tilpas under et hårdt interview – dette er blot nogle måder, virksomheder har vendt sig til cool touch-teknologier på.

Jeg er professor i sportsproduktdesign, og min forskning ser på, hvordan beklædningsmaterialer kan hjælpe med at holde atleter køligere i varme omgivelser. At holde sig cool er vigtigt, fordi det kan påvirke ydeevnen psykologisk og fysiologisk, og cool touch-materialer er en måde, designere som mig kan forbedre ydeevnen på.

Måling af materiale varmeoverførsel

Effusivitet er en varmeoverførselsegenskab, der findes i alle materialer, der inkorporerer den termiske ledningsevne, densitet og varmekapacitet af et materiale. Termisk effusivitet beskriver, hvor hurtigt og hvor meget varme der kan overføres fra et materiale til et andet. Hvis du rører ved noget, der har høj effusivitet, Overførslen af ​​varme fra din hud til materialet frembringer en følelse af kølighed

Jo højere den termiske effusivitetsværdi et materiale har, jo køligere vil det føles at røre ved. Jo lavere værdi, jo varmere vil et materiale føles. For eksempel, luft har en effusivitetsværdi på 6, naturgummi er 518, menneskelig hud er 1360 og sølv er 23688. Selv når et stykke naturgummi og sølv har samme stuetemperatur, sølvet vil stadig føles koldere, fordi det har en højere effusivitetsværdi.

På en vintermorgen, Forskelle i termisk effusivitet er det, der gør at træde ind på et koldt trægulv med bare fødder så meget mindre behageligt sammenlignet med, når du har uldtøfler på. Dette sker, fordi træet har en højere effusivitetsværdi, så det føles meget koldere. På den anden side, hvis du stod ud af sengen og tog nogle uldne tøfler på – dine bare fødder og tøfler har effusivitetsværdier, der er tættere på hinanden, derfor vil dine tæer føles super hyggelige.

Det samme princip kan gælde for atletiske T-shirts. Mine kolleger og jeg ønskede at identificere materialer, der har høje effusivitetsværdier, så næste gang du gør dig klar til en afhentningskamp basketball i den opslidende varme, du kan vælge en T-shirt, der vil give dig en cool følelse ved siden af ​​din hud.

Det er i materialet

Så, hvilket T-shirt-materiale giver atleter den bedste cool touch-fornemmelse?

Jo højere termisk effusivitet af et materiale, jo køligere føles det at røre ved. Kredit:Susan Sokolowski, CC BY-ND

For at komme til bunds i dette spørgsmål, vores forskerhold indsamlede effektdata fra syv sports-T-shirt-materialer lavet af polyester, genanvendt polyester, rayon, uld, nylon, bomuld og spandex fibre. For at holde konkurrencen retfærdig, vi sørgede for, at alle stofferne blev lavet på samme måde – med en fælles jersey-strikkonstruktion.

Jerseystrik har en tydelig ansigts- og bagside-æstetik. Forsiden har lodrette rækker af strikmasker og er ydersiden af ​​en T-shirt. Bagsiden af ​​en jerseystrik har sting samlet vandret og er normalt på indersiden af ​​en T-shirt.

Og vinderen er…

Hvis du er en kender af sportstøj, du forventede sikkert, at en skjorte lavet af 100 % genanvendt polyesterfiberbaserede materialer ville have ydet det bedste, og bomuld dem værste. Men i vores kommende papir, der skal offentliggøres, vi fandt det stik modsatte. Materialer sammensat af genbrugte polyesterfibre havde den laveste effusivitet og ville derfor føles varmest ved siden af ​​din hud på en varm dag. Vinderen og materialet med den højeste effusivitet i vores undersøgelse var et stof lavet af 95 % bomuld og 5 % spandex. Hvis du vil have noget til at føles køligt på din hud på en varm dag, dette er det bedste valg.

Men typerne af fibre var ikke det eneste, der påvirkede effusiviteten. Vores team fandt ud af, at bagsiden af ​​materialet, der rører din hud, havde højere termisk effusivitet end ansigtssiden. Da de fleste T-shirts er lavet af jersey strikmaterialer, hvis du nogensinde finder dig selv en smule kølig, blot at vende din skjorte vrangen ud kan hjælpe.

Effektivitet alene gør ikke en cool skjorte

Mens den termiske udstrømning af et materiale er en vigtig designegenskab for en cool T-shirt, det er ikke den eneste ting at overveje.

Wicking – et materiales evne til at transportere sved fra huden til miljøet for at fremme fordampning – er også utrolig vigtig. Når sveden fordamper fra skjortens materiale, det køler dig ned.

Luft, der bevæger sig gennem et T-shirt-materiale, kan også hjælpe med at køle dig ned, og det kan opnås med ventilationshuller eller mesh. Materialer kan også konstrueres til at være mindre klæbrige og isolerende. Klæbende skjorter føles ikke kun ubehagelige og klistrede, de reducerer også luftstrømmen og får dig til at føle dig varmere. Materialer, der er for isolerende, holder dig bare varmere, og hvem har brug for det i varmt vejr?

Fedt nok, højteknologiske T-shirts kan være ret komplicerede at designe, men når detaljerne er nøje overvejet og afbalanceret, du kan få en skjorte, der vil få dig til at føle dig cool gennem effusivitet, wicking, ventilation og reduktion af isolering og klæbe – og selvfølgelig, nok den vigtigste faktor, få dig også til at se sej ud.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.