在衣物的納米技術

意志 Soutter

包括的事宜

簡介
抗菌 Nanosilver
防水與納米技術
私有氣候控制
輕量級納諾绝緣材料
結論
參考

簡介

納諾紡織品是納米技術的湧現和有趣應用。 它介入涉及納諾纖維在基本和分子級別為了調整他們的屬性。 此新穎的技術可能提升難以置信的衣物例如防水和無塵衣裳、無氣味的襪子和能 perfom 您的氣候控制的智能衣裳。

對複雜的織品的持續增長的需求以特殊功能和例外舒適驅動需要為對在此行業的納米技術的使用。 公司越來越使用 nanoadditives 提高衣裳的表面特性例如水/汙點阻力、紫外保護、皺痕阻力、顏色耐久性、火焰阻滯性和更好的熱量性能。

雖然這些 nanofabrics 是抗菌,嚴格和智能的,他們也形成有些風險這個用戶和這個環境。 在下列部分,我們討論他們的一些創新應用並且環境危險。

抗菌 Nanosilver

銀色 nanoparticles 是抗菌的本質上,并且現在是用途廣泛在體育運動衣物從汗水消滅令人不快的氣味。 然而,最近研究向顯示 nanosilver 將形成一種巨大風險這個環境,越來越用於衣物。

在衣裳的銀色 nanoparticles 在廢水可能導致在銀色離子的濃度的一個增量 的爛泥可能在農田結果作為肥料。 這些含毒物銀色離子可能從長遠來看造成對土壤生態系的故障。 他們對微生物和水生有機體也是有害的甚而以低濃度,并且可能導致對抗抗生素的細菌的演變。

根據由 Rickard Arvidsson 的一個研究執行在一個廢水處理廠在哥特人,瑞典,在衣物的 nanosilver 是其中一個銀的最大的來源在廢水的。 銀的濃度在用於這個研究的衣物的從 0.003 範圍到 1400 mg/kg。 這個研究向顯示相當數量在這團爛泥的銀是很大依靠的於銀的濃度在對待的衣裳。 Rickard Arvidsson 認為使用 nanosilver 此先進技術在衣物對這個環境是非常有害的和遏制此,或者少量 nanosilver 應該用於衣裳,或者使用這樣衣物應該是有限的。

相當除環境影響外,銀是一重要和有限自然 resoures。 在流失下的洗滌的銀將防止它被回收和被重新使用。

防水與納米技術

瑞士化學家開發了沒獲得濕的一種水證明納諾織品。 從蘇黎世大學的研究員由用周詳硅樹脂細絲塗的聚酯纖維做此織品。 他們也聲稱此織品是最防水劑的衣物材料可用直到日期。

在織品的水阻力後的原則是 40 nm 寬硅樹脂 nanofilaments 是非常疏水本質上。 而且,他們尖刻的結構提高此表面化學并且形成在這種織品的一塊保護層防止水滴輸入或浸泡這塊布料。 塗層的 nanostructure 和疏水屬性一起導致在織品的此超疏水作用。

塗層捕捉航空和幫助一塊細致的層在這種織品的在保持水的狗急跳牆。 此層叫作 plastron,并且可能減少阻力,當在水裡面,鋪平道路有趣應用的在泳裝和運動游泳衣。 有趣地,此全部的想法由自然防水劑表面啟發了例如蓮花葉子,有微小的 nanostructures 和疏水物質的一個相似的組合。

到現在,塗層是最有效的在聚酯,雖然它在羊毛和棉花可以也是被嘗試。 塗層做使用介入氣體硅樹脂的結露的一個單步的進程成提升 nanofilaments 的纖維。 也發現塗層耐久性與其他疏水塗層比較。

此錄影展示疏水 nanomaterials 的功能使服裝幾乎完全地防水。

私有氣候控制

MIT 學員產生了把衣裳變成一個有趣 nanotech 想法私有氣候控制系統。 稱他開發的 ClimaWare 的鞋子、夾克和盔甲線路可能作為私有 ACs 或加熱器在按鈕的新聞。

夾克可能變冷靜到 17°C (64°F) 和加熱至大約 40°C (104°F),和可能運行在一套的 8 時數電池。 這些夾克在這個溫度在 -30 和 50°C 之間的全天候情況可能運轉 (- 22 和 122°F)。 因此除了極區,這個溫度下面經常下跌 -40°C (- 40°F),可以用於幾乎地球的所有安排!

在此技術後的原則是塞貝克作用。 當電通過二種被連接的金屬,一个將冷卻,并且其他獲得加熱。 夾克有被設計的頑皮插入涉及是密集的在血管的地點,并且冒汗的一點發生的地方。 這些地點為體溫控制是最佳。

ClimaWare 不也許是第一,但是這些產品描繪的是為他們的輕量級選手,提出他們在辯護,醫療保健,競技的查找申請,并且其他私有氣候控制使用。 目前,此創新產品小組與軍事一起使用為開發在導彈的加熱的/冷卻一個結構。

輕量級納諾绝緣材料

氣凝膠的一個新類型的發展打開了绝緣衣物的新的可能性。 氣凝膠為數十年作為绝緣材料在航天服,但是其做它的脆弱使用了不合適為更加現實的應用。

科學家搞到一更加嚴格的氣凝膠通過修改常規硅土氣凝膠結構,是易碎和脆弱的。 他們使用聚合物,如聚酰亞胺,嚴格和抗熱,加強在氣凝膠的結構的硅土網絡。 這些聚合物創建在結構內的交叉連結,使它非常加強。

此新的發現是在绝緣的衣物的突破例如 「熱量」服裝,并且可能也是使用的冰箱圍住因而增長的存儲區和減少牆壁的厚度。 研究員聲稱氣凝膠的一個厚實的部分可能忍受汽車的重量,而氣凝膠的靈活,薄膜也是可能的,提升各種各樣的行業和商務應用。 航天局也測試使用此氣凝膠在绝緣的下一代太空服並且在做在星球氣氛可能膨脹的隔熱屏。

此錄影顯示氣凝膠難以置信的 capabilties 绝緣衣裳極其感冒。

結論

納米技術提供服裝廠以全部的新的維數設計運作與。 從輕量級專家高耐力衣物到沒獲得濕在雨中的訴訟,納諾改進的衣物在將來將成為我們的壽命的一個越來越可視部分。

有那些環境問題與在消費品包括 nanomaterials,他們的處理途徑是不定的,并且廢水的汙穢是一個可能地巨大的問題。 不是所有的 nanomaterials 是一樣危險的,像銀,然而和進一步研究只將增進我們的瞭解對如何防止汙染問題和使納米技術更加安全。

參考

Date Added: Nov 16, 2012 | Updated: Jun 25, 2014

Last Update: 25. June 2014 23:49

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