ملابس مستوحاة من الرخويات(Getty)
أعلن باحثون أميركيون أنهم يعملون على تطوير ملابس "ذكية" قادرة على تعديل حرارتها تلقائياً لتتأقلم مع الأحوال الجوية؛ سواء الباردة أو الحارة، لتقي من يرتديها شر البرد أو الحر. من خلال حفظ حرارة الجسم أو تنفيسها، تهدف هذه الملابس إلى تأمين الراحة للجميع ضمن مروحة واسعة من درجات الحرارة.
قد يكون العمل في مبان ومكاتب، حيث أنظمة تكييف الهواء مركزية ولا يمكن التحكم بها، مرهقاً لكثير من الموظفين لجهة اختيار درجة الحرارة التي تلائمهم دون الآخرين. انطلاقاً من هذه الفكرة، يعمل باحثون من جميع أنحاء الولايات المتحدة بتمويل من وكالة أبحاث المشاريع المتقدمة "ARPA-E"؛ وهي الذراع البحثية لوزارة الطاقة الأميركية، على تطوير ملابس يمكنها تغيير خواصها الحرارية لتتكيف مع البيئة المحيطة ومع حرارة جسم مرتديها.
تتحرك الطاقة الحرارية عبر طرق ثلاث: من خلال التوصيل؛ حيث الذرات الموجودة في المواد تمرر الطاقة لبعضها بعضاً. أو عبر الحمل الحراري، حيث الذرات ذات الطاقة العالية تتحرك من خلال البيئة، وأخيراً عبر الإشعاع الحراري، حيث تنتقل الطاقة الحرارية كموجات كهرومغناطيسية. وبالتالي، يمكن للملابس الذكية السيطرة على الحرارة عن طريق تغيير كمية الإشعاع الحراري بما يسمح له بالهروب من الجسم أو بتسهيل عملية دورانه وبقائه فيه.
في هذا الإطار، يؤكد الباحث، ألون غوردتسكي، من جامعة كاليفورنيا، أنه يعمل وفريقه من أجل السيطرة على الإشعاع الحراري في الجسم، موضحاً "نحن نستوحي من الحبار والأخطبوط والسبيدج وغيرها من الرخويات التي بإمكانها القيام بعروض تمويه مذهلة وتغيير حرارتها".
يستطيع الحبار تعديل كيفية تفاعله مع الطيف المرئي والضوء بشكل عام، وذلك باستخدام مزيج من البروتينات في الجلد. يستخدم الفريق هذه التقنية لإطالة موجات الأشعة ما تحت الحمراء التي تنقل الحرارة، بحيث يمكن الاستفادة من هذه المواد لتنظيم الانبعاثات الحرارية للجسم.
من جهته، يتبع فريق جامعة كورنيل في نيويورك، نهجاً مختلفاً لتطوير الملابس الذكية، وذلك عن طريق التحكم في عملية دوران الهواء الدافئ أو البارد من خلال شبكة أنابيب ضئيلة يمكن ارتداؤها تحت الملابس.
تعمل أجهزة الاستشعار في هذه الشبكة على مراقبة درجة حرارة الجلد، ومن ثم ضخ الهواء الحار أو البارد حسب المطلوب. يشرح جينتو فان، رئيس الفريق المسؤول عن هذا العمل، "إنها أشبه بنظام تكييف مصغر للهواء، لكنه ملتصق جسمك بدلاً من أن يكون على الحائط".
في نهج بديل، يحاول روي كورنبلاه وزملاؤه في شركة أبحاث SRI غير الربحية زيادة قدرة الجسم على توليد الحرارة ذاتياً. للقيام بذلك، يتم التركيز على المناطق الصلعاء في الجسم. يوضح كورنبلاه: "في الثدييات، تتصرف هذه المناطق الخالية من الشعر تماماً مثل المبرد في السيارة، مما يساعد الحرارة على الهروب من الجسم. عند البشر، يمكن القول، إن راحتي اليدين وأخمص القدمين من المناطق الأكثر أهمية. هذه الأنسجة هي المبرد في الجسم، ونحن نحاول الاستفادة منها".
إقرأ أيضاً: الألباستر... مهنة فرعونية يهددها غياب السياح
قد يكون العمل في مبان ومكاتب، حيث أنظمة تكييف الهواء مركزية ولا يمكن التحكم بها، مرهقاً لكثير من الموظفين لجهة اختيار درجة الحرارة التي تلائمهم دون الآخرين. انطلاقاً من هذه الفكرة، يعمل باحثون من جميع أنحاء الولايات المتحدة بتمويل من وكالة أبحاث المشاريع المتقدمة "ARPA-E"؛ وهي الذراع البحثية لوزارة الطاقة الأميركية، على تطوير ملابس يمكنها تغيير خواصها الحرارية لتتكيف مع البيئة المحيطة ومع حرارة جسم مرتديها.
تتحرك الطاقة الحرارية عبر طرق ثلاث: من خلال التوصيل؛ حيث الذرات الموجودة في المواد تمرر الطاقة لبعضها بعضاً. أو عبر الحمل الحراري، حيث الذرات ذات الطاقة العالية تتحرك من خلال البيئة، وأخيراً عبر الإشعاع الحراري، حيث تنتقل الطاقة الحرارية كموجات كهرومغناطيسية. وبالتالي، يمكن للملابس الذكية السيطرة على الحرارة عن طريق تغيير كمية الإشعاع الحراري بما يسمح له بالهروب من الجسم أو بتسهيل عملية دورانه وبقائه فيه.
في هذا الإطار، يؤكد الباحث، ألون غوردتسكي، من جامعة كاليفورنيا، أنه يعمل وفريقه من أجل السيطرة على الإشعاع الحراري في الجسم، موضحاً "نحن نستوحي من الحبار والأخطبوط والسبيدج وغيرها من الرخويات التي بإمكانها القيام بعروض تمويه مذهلة وتغيير حرارتها".
يستطيع الحبار تعديل كيفية تفاعله مع الطيف المرئي والضوء بشكل عام، وذلك باستخدام مزيج من البروتينات في الجلد. يستخدم الفريق هذه التقنية لإطالة موجات الأشعة ما تحت الحمراء التي تنقل الحرارة، بحيث يمكن الاستفادة من هذه المواد لتنظيم الانبعاثات الحرارية للجسم.
من جهته، يتبع فريق جامعة كورنيل في نيويورك، نهجاً مختلفاً لتطوير الملابس الذكية، وذلك عن طريق التحكم في عملية دوران الهواء الدافئ أو البارد من خلال شبكة أنابيب ضئيلة يمكن ارتداؤها تحت الملابس.
تعمل أجهزة الاستشعار في هذه الشبكة على مراقبة درجة حرارة الجلد، ومن ثم ضخ الهواء الحار أو البارد حسب المطلوب. يشرح جينتو فان، رئيس الفريق المسؤول عن هذا العمل، "إنها أشبه بنظام تكييف مصغر للهواء، لكنه ملتصق جسمك بدلاً من أن يكون على الحائط".
في نهج بديل، يحاول روي كورنبلاه وزملاؤه في شركة أبحاث SRI غير الربحية زيادة قدرة الجسم على توليد الحرارة ذاتياً. للقيام بذلك، يتم التركيز على المناطق الصلعاء في الجسم. يوضح كورنبلاه: "في الثدييات، تتصرف هذه المناطق الخالية من الشعر تماماً مثل المبرد في السيارة، مما يساعد الحرارة على الهروب من الجسم. عند البشر، يمكن القول، إن راحتي اليدين وأخمص القدمين من المناطق الأكثر أهمية. هذه الأنسجة هي المبرد في الجسم، ونحن نحاول الاستفادة منها".
إقرأ أيضاً: الألباستر... مهنة فرعونية يهددها غياب السياح
المزيد في منوعات
