بنفشی که سفید جدید است!

همه می‌دانند که انتخاب رنگ سفید در اوج تابستان، خنک‌ترین انتخاب است. موادی که رنگ سفید دارند، به این دلیل که فاقد رنگدانه هستند، با بازتاب طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها مزیت متمایزی در مقابله با گرما دارند.

اکنون دستاورد محققان دانشگاه ژنگژو، دانشگاه آدلاید، دانشگاه ساوث استرالیا و دانشگاه مرکزی چین نرمال می‌تواند روزی به ما کمک کند تا در اوج دما بدون اینکه حتما لازم باشد تا سفید بپوشیم، خنک شویم.

این تیم فرآیندی را توسعه داده است که یک چارچوب فلزی-آلی(MOF) را با نانوذرات اکسید روی ترکیب می‌کند تا پارچه‌ای به رنگ بنفش ایجاد کند که انرژی حرارتی را با سهولت نسبی آزاد می‌کند.

جون ما(Jun Ma)، مهندس مواد از دانشگاه آدلاید می‌گوید: ما به طور سنتی مجبور بوده‌ایم بین عملکرد خنک‌کننده و ظاهر یکی را انتخاب کنیم. تحقیقات ما نشان می‌دهد که می‌توانیم هر دو را داشته باشیم. می‌توانیم پارچه‌ای بسازیم که بنفش به نظر برسد، اما در عین حال بیشتر انرژی خورشید را منعکس کند و گرما را به طور بسیار موثری آزاد کند.

رنگ بنفش در کنار رنگ مشکی، تقریباً یکی از گرم‌ترین رنگ‌هایی است که می‌توانیم بپوشیم. خورشید ما مقدار زیادی تابش در فرکانس‌های نوری میانی ساطع می‌کند، چیزی که ما ممکن است آن را به عنوان بخش سبزتر طیف در نظر بگیریم. اینها همان طول موج‌هایی هستند که رنگدانه‌های بنفش جذب کرده و به گرما تبدیل می‌کنند.

ماده ZIF-67 یک MOF مبتنی بر کبالت است که فقط نور را در ناحیه نوری جذب می‌کند و درجه بالایی از بازتاب در طیف فروسرخ نزدیک دارد. همچنین مقدار قابل توجهی تابش در ناحیه فروسرخ میانی ساطع می‌کند و به آن کمک می‌کند تا گرما را دفع کند و اجازه ندهد که گرما جمع شود. این ماده اتفاقاً سایه‌ای از بنفش روشن است.

محققان برای تبدیل این MOF به چیزی که بتوانیم بپوشیم، یک روش تک مرحله‌ای برای الکتروریسی الیاف پلی اورتان ترموپلاستیک ایجاد کرد.

ماده حاصل تقریباً ۸۸ درصد از نور خورشید را منعکس می‌کند و در عین حال کمی بیش از ۹۶ درصد از نور خود را در محدوده فروسرخ میانی ساطع می‌کند. نانوذرات اکسید روی به پارچه اجازه می‌دهند تا نور نزدیک به فرابنفش را نیز جذب کند.

در آزمایش‌های انجام شده در فضای باز در یک روز آفتابی در چین، نمونه‌های ۵ سانتی‌متر مربعی از این پارچه بنفش، دما را به میزان چشمگیر ۵.۶ درجه سانتیگراد کاهش داد. این در حالی است که برش‌های مشابه پلی‌اورتان سفید، دما را تنها ۳.۱ درجه سانتیگراد کاهش داد.

در شب، این تفاوت حتی شدیدتر بود. نخ‌های بنفش ۳.۴ درجه سانتیگراد خنک‌تر بودند، در حالی که کاهش دما در ماده سفید تنها ۱.۲ درجه بود.

محققان با آزمایش این ماده نشان دادند که آب را نیز دفع می‌کند و حتی پس از ۵۰ بار شستشو، خنک می‌ماند.

شاید رنگ بنفش مورد پسند همه نباشد. محققان مطمئن هستند که می‌توانند MOFهای دیگری برای گسترش پالت رنگی خود پیدا کنند.

یانگژه هو(Yangzhe Hou)، دانشجوی دکترا در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه آدلاید می‌گوید: فرصت بلندمدت این است که از این ایده که پارچه‌های خنک‌کننده باید سفید باشند، فراتر برویم. با این حال، پتانسیل عظیمی برای ترکیب رنگ، راحتی و عملکرد خنک‌کنندگی در نسل بعدی منسوجات وجود دارد.

با گرم شدن جهان، نیاز به کاهش خطر گرمازدگی از میل به راحتی فراتر رفته و به قلمرو ضرورت پزشکی وارد خواهد شد. خوب است بدانیم که علم ممکن است در مورد خنک‌سازی مدهای آینده از این ایده حمایت کند.

این پژوهش در مجله Small منتشر شده است.

منبع: ایسنا