Ny nanofotonisk belægning kunne hjælpe med termisk styring og modovervågning

Kontrol af termisk stråling er afgørende i forskellige industrier og applikationer. Især infrarøde emissioner fra kroppen er vigtige, da kropstemperaturen kan reguleres uden brug af eksterne energikilder (dvs. varmelegeme og klimaanlæg).

Tidligere undersøgelser har vist, at når man bærer materialer, der reflekterer stråling fra kroppen, stiger bærerens kropstemperatur. Men størstedelen af ​​disse materialer er metal med en karakteristisk farve, hvilket gør det udfordrende at bruge tekstiler i andre farver. Derudover reflekterer de det meste sollys, hvilket gør absorptionen af ​​sollys til udendørs opvarmning vanskelig.

For at løse disse problemer har University of Illinois Urbana-Champaign Professor Lili Cai og hendes team for nylig udtænkt en synligt gennemsigtig infrarød reflekterende belægning.

Designet med en nano-mesh-struktur, deres nye belægning transmitterede tilstrækkeligt synligt lys - inklusive sollys - og reflekterede kropstermiske stråling som konventionelle metalbaserede tekstiler. De var også i stand til at bruge forskellige farver tekstil for at opnå en varmende effekt uden energiforbrug.

Derudover var forskerne ved at kombinere deres nano-porestruktur med et fototermisk materiale i stand til at begrænse både sollys og termisk energi fra kroppen inde i tekstilet. Selv i frostvejr opnåede deres belægning en 15°C (59°F) højere varmeeffekt end kommercielt tøj - hvilket kunne tillade mere udendørs aktivitet i vintermånederne uden behov for omfangsrigt tøj.

Anvendelser for denne teknologi går dog ud over personlig varmestyring. De reflekterende egenskaber af holdets nyudviklede belægning kan bruges i militære applikationer til kontraovervågning - specifikt til at give camouflage under kontrol af termiske kameraer. Deres test af den termiske camouflage-effekt ved temperaturer fra 34° til 250°C (93° til 482°F) var så lovende, at den med succes kunne bruges til både dag- og nattilsløring.

Forskningen er publiceret i Advanced Functional Materials . + Udforsk yderligere

Beskyttende belægningsmateriale heler sig selv på 30 minutter, når det udsættes for sollys