Chế tạo thành công vải làm mát khi nóng và ấm lên khi lạnh

Mẫu trang phục này có một miếng vá trên ngực có thể bật hoặc tắt để chặn nhiệt hoặc cho phép nhiệt đi qua. Ảnh: Đại học Manchester.

Vật liệu này sử dụng graphene để có thể điều chỉnh được thay đổi bức xạ nhiệt của vải. Graphene là một kiểu tấm cấu tạo từ các nguyên tử cacbon liên kết với nhau theo kiểu hình lục giác tuần hoàn. Đây là chất liệu hai chiều đầu tiên từng được chế tạo, được giải Nobel vật lý năm 2010.

Nghiên cứu mới vừa được công bố trên tạp chí Nano Letters. Bước đột phá này dựa trên công trình trước đây từ cùng một nhóm nghiên cứu, trong đó họ khai thác khả năng đáng kinh ngạc của graphene để tạo ra sự ngụy trang nhiệt để che giấu người đeo khỏi camera hồng ngoại. Vật liệu đó hoạt động thông qua một dòng điện nhỏ cung cấp cho các lớp graphene được nhúng trong vật liệu.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang tập trung để khai thác vai trò tích cực của chất liệu trên để điều chỉnh nhiệt độ của quần áo trong ngành dệt.

Cơ thể con người càng ấm, càng phát ra nhiều bức xạ hồng ngoại, vì vậy một số quần áo được thiết kế để cho phép bức xạ này tự do đi qua để giúp giữ nhiệt độ cơ thể thấp. Ngược lại, khi lạnh, nó sẽ khóa nhiệt để giữ ấm cho người mặc. Nhóm nghiên cứu hiện đã điều chỉnh công nghệ này để thực hiện được cả hai vai trò, với khả năng chuyển đổi linh hoạt giữa hai trạng thái này thông qua điều chỉnh điện.

Nhóm nghiên cứu đã chứng minh điều khiển bức xạ nhiệt động này bằng cách tạo ra một mẫu quần áo với thiết bị được gắn như một miếng vá trên ngực có thể bật và tắt theo ý muốn. Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ mới có thể ứng dụng trong nhiều mục đích khác như thiết kế màn hình tương tác và thậm chí cả bộ đồ không gian. Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu hy vọng khám phá tiềm năng của nó trong việc giải quyết các biến động nhiệt độ cực đoan phải đối mặt với các vệ tinh trên quỹ đạo.

Giáo sư Coskun Kocabas, người đứng đầu nghiên cứu cho biết, bước tiếp theo của nghiên cứu này là giải quyết nhu cầu quản lý nhiệt động của các vệ tinh quay quanh Trái đất. Vệ tinh trên quỹ đạo trải qua quá nhiều nhiệt độ, khi đối mặt với Mặt trời hay hay lạnh giá trong vùng bóng tối của Trái đất. “Công nghệ của chúng tôi có thể cho phép quản lý nhiệt động của các vệ tinh bằng cách kiểm soát bức xạ nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ vệ tinh theo yêu cầu”.