استفاده از فناوری نانو در لباس ها

فناوری نانو وصنعت نساجی (4)

استفاده از فناوری نانو در لباس ها

در قسمت قبل به کاربرد فناوری نانو در لباس های ضد لک ولباس های سرد اشاره کردیم.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    با به کارگیری فناوری نانو در عملیات تولید یا تکمیل پارچه، قطرات مایع نمی‌توانند درون لباس‌های تولید شده با این پارچه‌ها، نفوذ کنند.

این اثر شبیه اثر موجود در برگ‌های نیلوفر آبی است که با یک لایه واکس به ضخامت یک نانومتر پوشیده شده‌اند. در این گل، قطرات آب روی این برگ‌ها به صورت دانه‌های کوچک درآمده و با لغزیدن روی سطح، آلودگی و گرد و غبار را نیز با خود می‌برند. مولکول‌های فرآوری شده با فناوری نانو نیز می‌توانند مایعات را جذب کرده یا حرکت داده، لک و آلودگی را دور کنند.

این خاصیت را می‌توان روی پارچه‌های نخی یا نخی / پلیمری برای رفع لک در کاربردهای درون منزل همانند لک سس گوجه فرنگی، قهوه، چمن یا روغن ایجاد کرد و در عین حال امکان تنفس را برای پارچه حفظ نمود. این فرآیند برای پوشاک بچه‌ها، لباس ورزشی، یا یونیفورم ها ایده آل است.

لباس های گرم

زمانی که میزان عبوردهی حرارتی لباس مطرح می شود، فعالیت فیزیکی و شرایط محیط برای تامین راحتی به اندازه ای که دما و رطوبت نسبی اهمیت دارند، مهم است. مقدار گرمای بدن انسان به فعالیت فیزیکی مرتبط است و از 100 وات در استراحت تا 1000 وات در هنگام حداکثر فعالیت فیزیکی تغییر می کند. عایقی مناسب است که اطمینان دهد دمای بدن در حالت استراحت، به ویژه در زمان سرما (دمای صفر درجه سانتی گراد) به اندازه کافی بماند. در دمای بالا و فعالیت ورزشی شدید مثل ورزش های زمستانی، دمای بدن بیشتر می شود. برای نگه داشتن دما در یک محدوده مشخص، بدن عرق می کند تا انرژی بدن را با تعریق بیرون کشیده شود.

اگر میزان عایق بودن لباس با فعالیت بیشتر کم شود، بخشی از گرمای تولید شده را با هدایت می توان از بدن انتقال داد و شخص کمتر عرق می کند. پارچه کورتکس در برابر باد و سرما نفوذ ناپذیر است ولی همچنان عبوردهی دارد. وقتی اجازه عبور عرق از لباس داده شود شخص دیگر عرق نمی کند.

مقدار عایق بودن لباس در برابر گرما و سرما تحت تاثیر ضخامت و تراکم قسمت پارچه ای آن است. ضخامت بالا و تراکم کم عایق بودن را بهتر می کند. در خیلی جاها مقدار عایق بودن با فضای خالی محتوی هوا بین لایه های لباس مشخص می شود. هر چه دما حادتر باشد، خیلی کمتر یا خیلی بیشتر، عایق کم اثرتر می شود.

بنابراین لباس برای حفاظت در مقابل گرما یا سرمای مشخصی که لباس در آن پوشیده می شود طراحی می شود. چنانچه پارچه ضخیم و سنگین تر باشد، پوشیدن لباس سخت تر است و آزادی حرکت پوشنده لباس کم می شود. اگر لباس از مواد هوشمندی تشکیل شده باشد که رفتارشان بر اساس محیط بیرونی باشد، می توان خصوصیات عایق مناسبی را در لباس ایجاد کرد. موادی مانند مواد حافظه دار و مواد تغییر فاز دهنده می توانند مستعد چنین کاربردی باشند. دما می تواند نوع کریستال داخلی این ساختارهها یا حالت فیزیکی آنها را برای رفتار با هوا تنظیم کند.

لباس های استتاری

محققان در تلاش اند تا لباس هایی تولید کنند که خود را با شرایط محیطی وفق دهد، لباس هایی که بتوانند مثل آفتاب پرست تغییر رنگ دهند(آفتاب پرست خزنده ای جذاب برای طراحان منسوجات نظامی است ،رنگ آفتاب پرست براساس شرایط محیطی تغییر می کند) یا بادگیرهایی که با برخورد آب، ضد آب شوند. آنها در تلاش اند این کار را با الیاف پلی استر رسانا که از افزودنی هایی مانند اسید کامفورسولفونیک استفاده کرده انجام دهند. باران رسانایی پارچه را تغییر می دهد و منجر به جمع شدن محتویات و بستن حفره های لباس می شود. چنین لباس هایی تا به حال تولید شده ولی مواد آن هیچ مقاومتی در برابر شستشو و ماشین لباسشویی ندارند. اگر پلیمرهای مقاوم رسانا تولید شوند، می توان لباسی ساخت که اگر کسی روی آن سایه بیاندازد، از رنگ سبز به رنگ آبی تغییر شکل می دهد. انرژی نور خورشید می تواند جریان داخل پلیمر رسانا را تغییر دهد و باعث تغییر آرایش مولکولی مواد افزودنی شود، طوری که رنگ نوری را که لباس جذب و نشر می کند، تغییر کند. این روش برای استتار در کاربردهای نظامی مطرح است. رنگی که در این پارچه ها استفاده می شود می تواند با حرارت تغییر کند.

لباس‌های ضد الکتریسیته ساكن

پدیده شارژ شدن بدن اشخاص از مدت‌ها قبل شناخته شده است و بیشتر در مواردی اتاق می‌افتد كه شخص دارای كفش‌های با كف عایق (مانند لاستیك یا كرپ) ‌باشد.

در اثر حركت روی زمین یا ساییده شدن البسه بر روی یكدیگر و یا اصطكاك لباس یا زیر پوش با بدن شخص و همچنین در اثر پدیده القاء، بدن شخص دارای بار الكتریسیته ساكن می‌شود.پدیده اخیر در مورد كارگردانی كه در مجاورت ماشین‌ها كار می‌كنند نیز رخ می‌دهد بدین ترتیب كه دستگاه‌ها در موقع كار اغلب باردار شده و بدن افرادی كه در مجاورت ماشین‌ها كار می‌كند را با بار مخالف شارژ می‌كند.در پاره‌ای اوقات ممكن است تجمع بار به حدی رسد كه در اثر تماس شخص با بدنه‌های فلزی تخلیه بار صورت گیرد. این عمل كه با یك جرقه نیز همراه است، می‌تواند باعث ایجاد یك تكان محسوس و ناخوشایندی در فرد شود.

هر چند تكان یاد شده برای خود فرد خطرناك نیست، ولی می‌تواند در صورت كار در ارتفاع به سقوط فرد انجامیده و یا در حین كار با ماشین‌آلات خطرناك، به درگیر شدن او با قسمت‌های خطرآفرین ماشین بیانجامد.علاوه بر این چنان‌چه تخلیه بار الكتریكی تجمع یافته بر روی اشخاص در محیطی انجام گیرد كه دارای اتمسفری با گازهای قابل اشتعال و انفجار باشد، می‌تواند بسیار خطرناك بوده و به آتش‌سوزی و انفجار بیانجامد.

لذا استفاده از البسه ضد الکتریسیته ساكن در موارد مذكور امری است كه در جهت افزایش ایمنی فرد رابطه مستقیم و حیاتی دارد و فناوری نانو نیز به كمك این مسئله آمده است.

این خاصیت كه روی پلی‌استر ایجاد می‌شود، اثر بار ساكن را كاهش داده و موادی كه در اثر بار ساكن روی الیاف چسبیده بودند، را از روی آن دفع می‌كند.

خاصیت الكتریسیته ساكن همچنین موجب از بین رفتن شوك ناشی از بار ساكن روی الیاف نیز می‌شود. این فرایند را می توان روی لباس‌های ورزشی، یونیفرم‌ها، آستر كت و شلوار و لباس كار اعمال كرد.

لباس های شنا

کاهش اغتشاش در کانال های میکرومتری پولک کوسه با خطوط پست و بلند نانومتری باعث افزایش سرعت حرکت کوسه ها می شود. محققان ناسا لباس شناگران المپیک را با الهام از همین شیارهای نانومتری ساخته اند. این لباس باعث افزایش کارایی شناگران و افزایش رکورد آنها در المپیک شد.

لباس‌های قابل تنفس

در گذشته كارخانجات نساجی از پلیمرهایی مانند فنیل فرمالوئیدوپلی‌اورتان‌ها در تولید الیاف‌ و منسوجات ضد آب استفاده می‌كردند كه سبب می‌شد این نوع پارچه قابلیت پوشیدن نداشته باشد.

همچنین در نتیجه ایجاد پوشش پلیمری روی پارچه، لباس قابلیت تنفس را از دست می‌داد و در نهایت احساس راحتی از پوشیدن آن سلب می‌شد. حال آنكه مزیت استفاده ازفناوری نانو در مقایسه با مكمل‌های ضد آب دیگر این است كه پارچه تولید شده به این روش می‌تواند كاملا قابل تنفس باشد.خواص فوق در پارچه‌های پلی‌استری و نایلونی ایجاد شده است كه موجب خروج سریع رطوبت نیزمی‌شود.

لباس های ضد اشعه X

برای کسانی که دائماً با X-Ray سر و کار دارند، سختی کار و خطر ارتباط با اشعه ایکس و آسیب آن به بدن مشکلی مهم است. طبق استانداردها شخص باید لباس های پزشکی، دستکش ها و محافظ ها و عینک های آزمایشگاهی از سرب سنگین را پوشیده و دائماً در هنگام عکس برداری باید از اتاق خارج شوند تا با منبع اشعه به حد کافی فاصله داشته باشد.

بعد از سال ها تحقیق لباسی نانوکامپوزیتی ساخته شد که نه تنها X-Ray بلکه جلوی تشعشعات هسته ای (اشعه گاما، ذرات آلفا و ذرات بتا) را نیز می گیرد. این لباس ها به خوبی لباس های استاندارد سربی هستند اما برعکس آنها انعطاف بالایی دارند و پوشیدن آنها بسیار آسان است. در این لباس ها از پلیمرهای فوق سبک استفاده شده است. این لباس ها در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی خطرناک و مهلک، غیرقابل نفوذ هستند.

      ادامه دارد...