Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Letvægts elektriske armbåndsvarmere til konstant, bærbar varme

Et elektrisk ledende og holdbart garn blev syet på stof og blev en bærbar varmelegeme (høje temperaturer angivet med gule og røde), når der blev påført en sikker spænding. Kredit:American Chemical Society

Da efterårets kulde lægger sig på tværs af USA, folk får deres hyggelige trøjer og elektriske tæpper ud, eller strømpe op på håndholdte varmepakker for ekstra varme. Men trøjer og tæpper er omfangsrige, og varmepakker virker kun et lille stykke tid. Nu, forskere rapporterer i ACS -anvendte materialer og grænseflader demonstrere en ledende, slidstærkt garn til lette bærbare varmelegemer, der kan genbruges og giver konstant, bærbar varme.

Letvægts, der kan bæres, med varmeelementer indlejret i stoffet, kan hjælpe med at holde folk varme, men tidligere forsøg har resulteret i varme stive tråde eller tråde, der ikke sikkert kan vaskes. For nylig, forskere har behandlet stof og garn med poly (3, 4-ethylendioxythiophen) og poly (4-styrensulfonat). Denne fleksible belægning opvarmede materialerne og blev på plads efter vask. Imidlertid, polymererne var ikke ledende nok til personlig opvarmning, og nogle forbindelser tilsat for at gøre dem mere ledende kunne irritere huden. Så, Rawat Jaisutti og kolleger ønskede at forbedre den topolymerbelægning, der påføres garn, så det kunne distribuere varme ved en sikker driftsspænding, når det sys i stof.

Som et første skridt, forskerne dyppede det polymerbelagte bomuldsgarn i ethylenglycol, som ikke er irriterende for menneskelig hud. Når de anbragte spænding på materialet, det varmede op, kræver lavere spændinger for at nå høje temperaturer end nogle tidligere rapporterede fleksible varmeapparater. Derefter vaskede teamet behandlet garn enten gentagne gange med vand eller en gang med vaskemiddel. De fandt ud af, at selvom der i begge tilfælde var et lille tab af ledningsevne, dette tab var signifikant mindre end en version uden ethylenglycol. Endelig, forskerne syede flere stykker af garnet til et "TU" -mønster på en smule stof med en ekstra stofbeklædning. Når varmeapparatet var tilsluttet en tre volt strømforsyning og fastgjort til en persons håndled, varmefordelingen i det termiske armbånd var stabil, da det blev bøjet frem og tilbage. Forskerne siger, at armbåndet også kan drives af et batteri via et eksternt kredsløb for mere mobilitet.


Varme artikler