ابتكار نسيج أرجواني يخفض الحرارة حتى 8 درجات تحت أشعة الشمس المباشرة

تمكن فريق بحثي مشترك من جامعتي تشنغتشو الصينية وأديلايد الأسترالية من تطوير نسيج أرجواني مبتكر يتميز بقدرته على البقاء أكثر برودة بشكل ملحوظ مقارنة بالقطن العادي، حتى عند التعرض الطويل لأشعة الشمس القوية على مدار ساعات النهار.

أداء حراري متميز

أظهرت الاختبارات الميدانية أن النسيج الجديد يتفوق حرارياً على الأنواع التقليدية، حيث كان أبرد بمقدار 4.2 درجة مئوية من القطن الأبيض، وأبرد بمقدار 6.2 درجة مئوية من القطن المصبوغ بالطرق المعتادة.

تحدي اللون والحرارة

يكمن التحدي التقني في أن الأقمشة الملونة تعكس أطوالاً موجية معينة من الضوء المرئي لتبدو بلونها، بينما تمتص أطوالاً أخرى تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها. وقد سعى الباحثون إلى إثبات أن هذه المعادلة ليست حتمية، متجاوزين التعارض التقليدي بين انعكاس الطاقة الشمسية والحاجة إلى امتصاص أطوال موجية محددة لإظهار اللون المطلوب.

الحل الهندسي

تمثل الابتكار في ألياف مجهرية تحتوي على مكونين رئيسيين: مادة إطار معدني عضوي أرجوانية، وجسيمات نانوية من أكسيد الزنك لرفض حرارة الشمس. ويعتمد النسيج على مزيج بصري فريد يعكس 87.6% من الإشعاع الشمسي الوارد، مما يعيد معظم طاقة الشمس المباشرة إلى الخارج بدلاً من امتصاصها. وفي الوقت نفسه، يُصدر النسيج 96.4% من الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وكلما زادت كفاءة المادة في إطلاق هذا الإشعاع الحراري، فقدت الحرارة بشكل أسرع لتجنب الاحتفاظ بها.

نتائج عملية واعدة

أثبتت الاختبارات النهارية تحت أشعة الشمس المباشرة أن الجلد الاصطناعي المغطى بالنسيج الجديد سجل انخفاضاً في الحرارة بلغ 8 درجات مئوية مقارنة بالنموذج المكشوف غير المغطى. وتتفوق هذه التقنية على الخيارات التقليدية، إذ بلغ أقصى تبريد للقطن الأبيض 4.6 درجة مئوية فقط، بينما حقق القطن الأرجواني التقليدي انخفاضاً ضعيفاً لا يتجاوز 2.8 درجة مئوية. ويتمثل الجاذب الأكبر في أن عملية التبريد لا تعتمد على مكيفات الهواء أو البطاريات، بل تتحكم المادة في التدفق الحراري عبر خصائصها الفيزيائية الخالصة، مما يخدم العاملين في الهواء الطلق.