अपने नवीनतम आविष्कार के पथ पर वैज्ञानिक और रासायनिक इंजीनियर एलोन गोरोडेत्स्की को सेट करने वाले वीडियो में, एक ऑक्टोपस शैवाल से एक डरावनी फिल्म में कूदते हुए डर की तरह दिखाई देता है। जीव अपने छलावरण रंगाई से इतनी तेजी से बाहर निकलता है कि वह समुद्री जल से बाहर निकलता है। यह "उल्लेखनीय" वीडियो है, इरविन के कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में एसोसिएट प्रोफेसर कहते हैं, "वास्तव में मेरे करियर के प्रक्षेपवक्र को बदल दिया है, क्योंकि मैंने सेफेलोपोड्स से प्रेरित सामग्रियों पर काम करना शुरू कर दिया है।" हाल ही में, गोरोदेत्स्की ने एक विद्रूप-विशेष रूप से अपने रंग से प्रेरणा ली। त्वचा को बदलना - एक नई सामग्री बनाना जो गर्मी की एक समायोज्य मात्रा में रख सकती है या बाहर कर सकती है। "थर्मोकोमफोर्ट मटीरियल", जैसा कि उनकी टीम नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका में वर्णित है, इसमें गर्मी के विनियमन वाले कपड़ों से लेकर ऊर्जा की बचत करने वाले छतों तक ऊर्जा के उपयोग के लिए संभावित उपयोग की एक सरणी है।
स्क्विड में क्रोमैटोफोरस नामक अंग होते हैं जो तेजी से फैल सकते हैं और सिकुड़ सकते हैं, जो पिनपॉइंट से एक सेकंड से भी कम समय में 14 बार व्यापक रंग के धब्बे तक जाते हैं। उनके धब्बों के बदलते आयामों का अर्थ है कि प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य को जानवरों की त्वचा पर दिए गए बिंदु से परिलक्षित किया जा सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि स्क्विड की मांसपेशियां क्रोमैटोफोरस सिकुड़ गई हैं या बढ़ गई हैं। गोरोदेत्स्की और उनकी टीम दृश्यमान प्रकाश तरंगों को देखने के बजाय, अवरक्त प्रकाश को प्रतिबिंबित करने में रुचि रखते थे, जिसे हम गर्मी के रूप में महसूस करते हैं। शोधकर्ताओं ने एक ऐसी सामग्री बनाई है जिसमें तांबे की एक पतली फिल्म शामिल है - जो बहुत प्रभावी ढंग से अवरक्त गर्मी को दर्शाती है - एक खिंचाव के शीर्ष पर, रबर की काफी कम-परावर्तक परत। तांबे की परत को हेयरलाइन फिशर्स के साथ कवर किया गया है, इसलिए जब थर्मोकॉमफोर्ट सामग्री को टग किया जाता है, तो परावर्तक तांबे के टुकड़े अलग हो जाते हैं, जिससे उनके बीच बहुलक (रबर) के माध्यम से गर्मी बच जाती है।
गोरोदेत्स्की के पास अपनी प्रयोगशाला के आविष्कार की व्याख्या करने के लिए एक आसान सादृश्य है: "कल्पना कीजिए कि आपको एक जमी हुई झील या एक जमे हुए महासागर मिला है, और यह बर्फ के टुकड़ों से ढँका हुआ है, ये सभी बर्फ के टुकड़े जो एक दूसरे के बगल में बँधे हुए हैं। यही वह सामग्री है जो मूल रूप से अपनी निष्क्रिय और बिना खिंची अवस्था में दिखती है। जब आप इसे खींचते हैं, तो आप सभी बर्फ के टुकड़ों को अलग कर देते हैं, इसलिए हमारे मामले में, आप उनके नीचे बहुलक को देख सकते हैं। "जब गर्मी तांबे के बीच बहुलक को हिट करती है, तो" तैरता है ", यह प्रतिबिंबित होने के बजाय सामग्री के माध्यम से फैलता है। वापस अपने स्रोत की ओर। तांबे की परत के कारण, गोरोदेत्स्की के शब्दों में सामग्री - एक "बेहद हल्का, खिंचाव वाला रबर, " चमकदार है, हालांकि इसका रंग हल्का होता है।
अपने सबसे गर्म स्थान पर, थर्मोकोमफोर्ट मटेरियल ट्रैप्स (या शरीर की ओर वापस परावर्तित करता है) गर्मी लगभग उतनी ही प्रभावी रूप से एक अंतरिक्ष कंबल के रूप में होती है, जो crinkly एल्यूमीनियम पन्नी-दिखने वाली सामग्री का उपयोग अंतरिक्ष में सूर्य की चमक को दर्शाने और मैराथनर्स के शरीर की दौड़ के बाद गर्मी बनाए रखने के लिए किया जाता है । थर्मोकोमफोर्ट सामग्री से बने एक आस्तीन ने अंतरिक्ष के कंबल की ताप शक्ति के करीब पहनने वाले के अग्र-भाग का तापमान लगभग एक डिग्री सेल्सियस बढ़ा दिया। लेकिन थर्मोरेग्युलेटिंग सामग्री भी प्रभावशाली बहुमुखी है। स्ट्रेचिंग के विभिन्न स्तरों पर, यह 8.2-डिग्री सेल्सियस (लगभग 15-डिग्री फ़ारेनहाइट) अवधि में पहनने वालों को आरामदायक बना सकता है। जब यह 30 प्रतिशत तक फैल जाता है, तो यह कोलंबिया ओमनी-हीट ऊन की इन्सुलेट क्षमता जैसा दिखता है; 50 प्रतिशत स्ट्रेच फैक्टर में, सामग्री ऊन की तरह गर्मी रखती है। जब शोधकर्ताओं ने अपनी मूल लंबाई को दोगुना करने के लिए थर्मोकॉमफोर्ट सामग्री को बढ़ाया, तो गर्मी इसके माध्यम से गुजर गई जैसे कि यह कपास था। और शोधकर्ताओं ने 1, 000 बार सामग्री के विस्तार और अनुबंध के बाद भी, दोहराया उपयोग ने इसे नीचे नहीं पहना।
क्योंकि थर्मोकोमफोर्ट सामग्री का परीक्षण तांबे के साथ किया जाता था, क्योंकि पहनने वाले की त्वचा को छूने वाली आंतरिक परत, इसका मतलब यह था कि यह उपयोगकर्ता को अपनी कॉम्पैक्ट स्थिति में गर्म रखता है, जिससे उनके शरीर को गर्मी में रखा जा सके। लेकिन अगर आप सामग्री को फेक देते हैं, तो गोरोडेत्स्की कहते हैं, यह। गर्मी को दूर रखें, जैसे कार की विंडशील्ड पर चमकदार सूरज की छाया।
नेचर कम्युनिकेशंस पेपर में, अभियंताओं ने कई तरह के अनुप्रयोगों को प्रस्तुत किया है, इस संभावना के बीच कि थर्मोकैमफोर्ट सामग्री रिक्त स्थान रखने के लिए समर्पित ऊर्जा की मात्रा को कम करने में भूमिका निभा सकती है, जो वाणिज्यिक और आवासीय ऊर्जा की खपत का एक तिहाई हिस्सा है। दुनिया भर में इमारतें। गोरोदेत्स्की कहते हैं, निर्माण सामग्री को बड़े पैमाने पर उत्पादक अंतरिक्ष कंबल के रूप में सस्ता होना चाहिए, जिसकी लागत आरईआई में $ 4 से कम है, और गर्मी पंप या एयर कंडीशनिंग सिस्टम की ऊर्जा लागत की तुलना में इसे कम से कम ऊर्जा मिलती है। वह तांबे की सामग्री कोटिंग की छतों और खिड़कियों की कल्पना करता है, या गर्मी के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए टेंट या अन्य बाहरी उपकरणों पर स्तरित होता है। इसका उपयोग किया जा सकता है, वह अनुमान लगाता है, इलेक्ट्रॉनिक्स से गर्मी को नष्ट करने में मदद करने के लिए (उदाहरण के लिए, लैपटॉप कितनी जल्दी असुविधाजनक रूप से गर्म हो सकता है)। गोरोडेट्स्की ने छोटे, रोज़मर्रा के अनुप्रयोगों का भी उल्लेख किया है, जैसे कि खराब भोजन को ठंडा रखने के लिए टपरवेयर-एस्क कंटेनर।
गोरोडेत्स्की का कहना है कि उनकी प्रयोगशाला कपड़ों पर पड़ने वाले प्रभाव को लेकर सबसे अधिक उत्साहित है। "यदि आपके पास एक जैकेट है जिसे हर कोई पहन सकता है, और हर एक व्यक्ति व्यापक तापमान सीमा पर खुद को सहज रखने के लिए समायोजित कर सकता है, तो आपको इमारत को एक ही तापमान पर रखने के लिए बस कम ऊर्जा में डालने की आवश्यकता है, " वे बताते हैं।
टीम ने एक पेटेंट के लिए आवेदन किया है, हालांकि यह पता लगाना है कि वाणिज्यिक अनुप्रयोगों को खोजने से पहले थर्मोकॉमफोर्ट सामग्री को बड़े पैमाने पर कैसे बनाया जाए। यूनिवर्सिटी ऑफ मिनेसोटा की वेयरेबल टेक्नोलॉजी लैब की सह-निदेशक, लुसी डन, जो शोध में शामिल नहीं थीं, "इस विशिष्ट [इनोवेशन इन मटेरियल साइंस में इनोवेशन] को कपड़ों में सीधे अनुवाद करने से इंजीनियरिंग को अधिक फायदा होता है।" "मेरे लिए सबसे बड़ा सवालिया निशान है, " डन कहते हैं, "आप इसे कैसे प्राप्त कर सकते हैं?" डन ने कई विकल्पों को मंगवाया, कम तकनीक की पट्टियों से जो एक परिधान की जकड़न को एकीकृत करने के अधिक फ्यूचरिस्टिक-साउंडिंग विचार को समायोजित करती है। यह उन सामग्रियों के साथ है जो थर्मल ट्रिगर्स के आधार पर आकार बदलने के लिए प्रशिक्षित हैं। एक अन्य इंजीनियरिंग चुनौती, ड्यूने कहती है, यह सुनिश्चित करना होगा कि उपभोक्ताओं के आराम की अपेक्षाओं को पूरा करने के लिए थर्मोकॉमफोर्ट कपड़े को पर्याप्त सांस दी जाए।
डन, सैन्य छलावरण उपकरणों में संभावित रूप से उपयोगी सामग्री को देखता है, जो अवरक्त सेंसर से सैनिकों को छिपाने में मदद करता है। वे कहती हैं, थर्मो-रेगुलेटिंग वियरेबल तकनीक में रुचि बढ़ रही है। वर्तमान दृष्टिकोण में एंब्र वेव जैसे उपकरण शामिल हैं, जो एक "व्यक्तिगत थर्मोस्टेट" कलाईबैंड के रूप में कार्य करता है जो सिरेमिक या धातु प्लेटों के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह चलाता है, या अपने स्वयं के अनुसंधान में विद्युत चालित फिंगरलेस कफ में शामिल होता है जो पहनने वाले के हाथ में गर्मी वितरित करता है। । अंतरिक्ष कंबल या कोलंबिया की ओमनी-हीट जैसी अवरक्त-चिंतनशील सामग्री मौजूद हैं, लेकिन गोरोडेत्स्की के थर्मोकोमफोर्ट सामग्री का अंतर्निहित इन्सुलेट समायोजन इसे अलग करता है।
अगली बार जब आप अपने आप को मिर्ची पाते हैं और अपने "ऑफिस स्वेटर" को पकड़ते हैं, तो जरा सोचें: हो सकता है कि एक दिन आप एक कॉपर जैकेट पहने होंगे, और यह सब अपने आप को आरामदायक बनाने के लिए होगा, यह एक बटन का स्पर्श है या आस्तीन पर टग ।
