Squid-inspired fabric for temperature-controlled clothing
A) 筋肉によって制御され色を変える皮膚を描いたスルメイカの模式図。B) 筋肉の作用により拡張状態 (左) と収縮状態 (右) の間で遷移する、埋め込まれた色素胞器官を含むイカの皮膚層の概略図。この層は、可視光の透過と反射を適応的に調整します。C) 埋め込まれた金属アイランドを含むポリマーマトリックスからなる標準的な温度調節複合材料の概略図。ひずみが加わると、隣接 (左) 状態と分離 (右) 状態の間で遷移します。D) 通気性があり、洗濯可能でカプセル化された、着用可能な布地一体型複合材料の、歪みを加える前(左)と後(右)の概略図。クレジット: Lee et al.

ジャケットを着ると暖かすぎるけど、ジャケットを着ないと寒すぎませんか?アスレチック アパレル ブランドは、あらゆる気候に適応する温度調節機能を備えた生地を使用し、軽量でありながら暖かい製品を提供しています。ただし、特定の温度ニーズに合わせて調整できる生地を検討してください。

カリフォルニア大学アーバイン校の研究者らは、イカの皮の動的に色が変化する性質に着想を得て、通気性があり洗濯可能で、柔軟な生地に組み込むことができる熱調整素材の製造方法を開発した。彼らは、高度な生体からインスピレーションを得た複合材料の概念実証を、APLバイオエンジニアリング

「イカの皮膚は複雑で、光を操作し、動物全体の色や模様を変えるために連携する複数の層で構成されています」と著者のアロン・ゴロデツキー氏は言う。「層の一部には色素胞と呼ばれる器官が含まれており、これは(筋肉の作用により)拡張状態と収縮状態の間を遷移し、皮膚が可視光を透過および反射する方法を変化させます。」

操作する代わりに、チームはで動作する。人間は体温を上げると、目に見えない熱の一部を放出します。(これがサーマルカメラの仕組みです)。この放出を操作してそれに適応し、温度調節機能を備えた衣類は、着用者の希望の温度に細かく調整できます。

この材料は銅の島で覆われたポリマーで構成されており、これを伸ばすと島が分離され、赤外線の透過と反射の方法が変化します。この革新により、衣服の温度を制御する可能性が生まれます。

以前の出版物APLバイオエンジニアリング、チームは複合材料の適応赤外線特性をモデル化しました。ここでは、洗濯可能で通気性があり、生地と一体化することで機能性を高めるために素材を構築しました。

チームは、複合材料の上に薄いフィルムを重ねて、劣化せずに簡単に洗濯できるようにしました。これは、あらゆる生地に対する実用的な考慮事項です。複合材料に通気性を持たせるために、チームはそれに穴を開け、多数の穴を作りました。得られた製品は、綿生地と同様の空気透過性および水蒸気透過性を示しました。次にチームは、材料をメッシュに接着して、生地の直接的な統合を実証しました。

フーリエ変換赤外分光法を使用して、チームは材料の適応赤外特性をテストし、発汗防止ホットプレートを使用して動的体温調節特性をテストしました。薄膜の積層、穿孔、生地の一体化を同時に行っても、材料の熱管理性能は損なわれませんでした。

「当社の先進的な複合材料は、ほとんどのウェアラブル用途にチャンスをもたらしますが、特にウェアラブル用途に適している可能性があります。」スキージャケット、防寒靴下、断熱手袋、冬用帽子などの衣類です」とゴロデツキー氏は語った。

に加えて、生地の場合、生地の開発に使用されたチームも可能性に満ちています。

「当社の素材に通気性、洗濯性、生地適合性を与えるために使用された戦略は、洗える有機エレクトロニクス、伸縮性のある電子テキスタイル、環境発電型摩擦電気材料など、他のいくつかのタイプのウェアラブルシステムに応用できる可能性があります」とゴロデツキー氏は述べた。

詳細情報:通気性があり、洗える、生地一体型のイカの皮をヒントにした体温調節素材の製造、APLバイオエンジニアリング(2024年)。DOI: 10.1063/5.0169558

引用:イカをイメージした生地で温度調節可能な衣類が可能に (2024年10月1日)2024 年 10 月 1 日に取得https://techxplore.com/news/2024-10-squid-fabric-temperature.html より

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