لباس نانو محافظ |ضد آّب | ضد آتش | خنک کننده |

لباس‌ نانو ضد آب و آتش محافظت کننده در برابر حوادث غیرمترقبه نظیر سیل و آتش‌سوزی در راه

لباس‌ نانو ضد آب و آتش محافظت کننده در برابر حوادث غیرمترقبه نظیر سیل و آتش‌سوزی در راه است. شیمی‌دانان چینی با ایجاد خاصیت خودترمیمی و پوشش دهی سه‌گانه، منسوجات پنبه‌ای ضد آب و مقاوم در برابر آتش تولید کرده‌‌اند.

به گفته‌ی جونکی سان از دانشگاه جیلین چین، پوشش‌های کند سوز یا به‌اصطلاح ضد آتشی که اغلب روی لباس‌خواب کودکان و پارچه‌های اسباب منزل یافت می‌شوند براثر شست‌وشو از بین می‌روند. او بر آن شد که با افزودن یک پوشش ضدآب، طول عمر مواد کند سوز کننده‌‌ی منسوجات که اغلب در آب انحلال‌پذیرند را افزایش دهد. ایده‌ی ‌تولید لباس‌ ضد آب و آتش پایدار – یک سطح فوق آب‌گریز خودترمیم شونده- ازاینجا به وجود آمد.

لباس کار ضد آب | ضد اسید | ضد حریق | نانو
سطوح ابر آب‌گریز مانند پر اردک و برگ نیلوفر آبی، به دلیل وجود زبری سطح در مقیاس نانو و میکرو، آب را دفع می‌کنند. به‌علاوه، تلفیق ساختار ویژه سطحی با مولکول‌هایی با انرژی سطحی پایین امکان بهبود خاصیت ابر آب‌گریزی را فراهم می‌کند.

بر این اساس گروه sun با استفاده از یک پوسته‌ی زبر متشکل از مولکول‌های به شکل قفس (fluorinated-decyl polyhedral oligomeric silsesquioxane) بر روی یک زیرلایه متخلخل، سطح فوق آب‌گریزی ایجاد کردند. مولکول دافع آب F-POSS متشکل از زنجیرهای بلند آلکیل فلوئورینه شده است و بخش قفس مانند مولکول، همچون یک شی نوک‌تیز قطرات آب را دور می‌کند.
قابلیت خودترمیم شوندگی پوشش ناشی از مولکول‌های اضافی F-POSS تعبیه‌شده در زیر لایه است. زمانی که شکاف یا خراشی در سطح زبر ایجاد شود، مولکول‌های F-POSS زیرین آن شکاف را پرکرده و خاصیت فوق آب‌گریزی را مجدداً به سطح پوشش بازمی‌گردانند.لباس کار ضد آب | ضد اسید | ضد حریق | نانو
این پژوهشگران با انتخاب ترکیبی از پلی الکترولیت‌های پلی فسفات آمونیوم (APP) و پلی‌اتیلن ایمین شاخه‌دار (bPEI) یک‌لایه کند سوز را میان پوشش آب‌گریز و سطح پنبه قراردادند؛ مانند مارشمالو کبابی، تلفیق توده‌های انتقال‌دهنده‌ی گرما و اکسیژن توسط یک ماده پفکی، خاکستر ایجاد کرده و با آزاد کردن گازهای بی‌اثر، اکسیژن را از شعله دور می‌کند.

پوشاک خنک کننده با استفاده از آرایه نانوسیمی دوستدار محیط زیست

استفاده از آرایه جدیدی از نانوسیم‌ها بر لباس افراد احساس خنکی ایجاد می‌کند و از این سامانه می‌توان برای پوشاک خنک کننده آتش‌نشان‌ها، لباس‌های ورزشی و سایر تجهیزات خنک‌کننده قابل پوشیدن استفاده کرد.
به گفته‌ی کویینگ وانگ استاد علوم مواد و مهندسی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، اغلب مواد سرامیکی الکتروحرارتی (electrocaloric) حاوی سرب هستند؛ اما تلاش بر آن است که از سرب کم‌تر استفاده شود. در سامانه‌های متداول سرمایشی نیز از مواد خنک‌کننده استفاده می‌شود که مشکلات زیست‌محیطی فراوانی به همراه دارد. آرایه‌ی نانوسیمی ارائه‌شده فاقد مشکلات ذکرشده است.
مواد الکتروحرارتی مواد نانو ساختاری هستند که با اعمال میدان الکتریکی تغییرات دمایی برگشت‌پذیری از خود نشان می‌دهند. پیش‌ازاین، مواد الکتروحرارتی فقط به‌صورت تک‌بلوری، سرامیک توده‌ای یا فیلم‌های سرامیکی نازک در دسترس بودند. این مواد باوجود توانایی خنک‌کنندگی، به دلیل سختی، شکنندگی و فرآیند پذیری ضعیف، با محدودیت‌های کاربردی روبرو هستند. پلیمرهای فرو الکتریک نیز از توانایی خنک‌کنندگی برخوردارند، اما میدان الکتریکی موردنیاز برای آغاز فرایند خنک کردن این مواد، فراتر از حد مجاز برای سلامتی انسان‌ است.لباس کار ضد آب | ضد اسید | ضد حریق | نانو
وانگ و گروهش مواد نانوسیمی با قابلیت انعطاف‌پذیری، تولید آسان و دوستدار محیط زیست تولید کردند که توانایی ایجاد خنکی با استفاده از میدان الکتریکی مجاز برای بدن انسان در پوشاک خنک کننده را دارند. آرایه نانوسیمی فرو الکتریک متشکل از باریم استرونتیوم تیتانات با آرایشمندی عمودی، می‌تواند با اعمال ۳۶ ولت که در محدوده‌ی میدان الکتریکی مجاز برای بدن انسان است، ۱۵ درجه سانتی‌گراد کاهش دما ایجاد کند. امکان ۲ ساعت شارژ این مواد، با استفاده از یک بسته باتری ۵۰۰ گرمی به‌اندازه تقریبی یک iPad وجود دارد.