
2025年03月03日 [色々なこと]
着るヒーター
お疲れ様です。院長です。
3月3日の月曜日でございます。
なんでも今日は「世界野生生物の日」なんだそうですよ。
では元気にネタいきましょう。
カイロなどももちろん良いですが、服や防寒具自体に発熱効果があれば寒さをしのぎやすくなる…。
科学者たちはまさにそんな「スマート繊維」の開発に成功しました。
この新素材は、太陽光を吸収して熱に変換し、わずか10分で温度を30℃以上上昇させることができるんだそうです。
さらに、温度に応じて色が変化する特殊な染料が組み込まれており、服の色の変化で温度の変化を視覚的に確認できるんだそうです。
この革新的な技術は、極寒の環境での衣服や山岳救助用の装備、さらにはペット用の服にまで応用できる可能性を秘めています。
これまでにも、寒冷地での体温維持を目的とした「着るヒーター」は開発されてきました。
しかし、従来の技術にはいくつかの課題がありました。
例えば、金属ナノ材料を使用するものは高価であり、バッテリーを必要とするものはかさばってしまいます。
こうした問題を解決するため、カナダのウォータールー大の化学工学者であるユーニン・リー博士と彼の研究チームは、「フォトサーマルポリマー(Photothermal Polymers)」と呼ばれる光を熱に変換するプラスチックのような素材に着目しました。
研究チームは、ポリアニリン(PANI: 導電性を持ち、電気や光を利用した機能を持たせることができるプラスチック材料)とポリドーパミン(PDA: 接着性が高く、さまざまな材料にくっつく性質を持つ生体模倣ポリマー)のナノ粒子を熱可塑性ポリウレタン(PTU)の繊維の中に埋め込むことで、光熱変換機能を持つ新しい繊維を開発。
PTUは、熱によって形を変えることができ、冷やすと元の形に戻る柔軟なプラスチック素材のことで、軟性と耐久性に優れ、防水衣類やスポーツウェアに広く使用される素材です。
さらに、温度に応じて色が変わる特殊な染料「サーモクロミック(Thermochromic)を組み込むことで、温度が上昇すると繊維の色が変化する仕組みを作り出しました。
開発した繊維の性能を検証するため、研究チームはこの新素材を用いて小さなセーターを編み、テディベアに着せて実験を行ないました。
結果は驚くべきものでした。
赤いセーターは太陽光を10分間浴びると、摂氏53.5℃まで上昇。
さらに、温度が上がるにつれて赤色の染料分子が化学構造を変化させ、セーターの色が白くなりました。
「このナノ粒子は、さまざまな波長の太陽光を効率的に吸収することができます。光がナノ粒子に当たると、光エネルギーを吸収し、熱エネルギーに変換する『光熱変換』というプロセスを通じて熱を放出します」とリー博士は語っています。
このスマート繊維は、柔らかく伸縮性があり、元のサイズの5倍まで伸ばすことが可能だそうです。
さらに、25回の洗濯後も色と温度変化の特性を保持しているそうです。
「私たちは耐久性を最優先し、繰り返しの使用や環境への曝露に耐えられる素材を目指しました」とリー博士は述べています。
現在、研究チームはこの素材を商業化するための準備を進めていますが、さらなる検証が必要です。
「次のステップとしては、生産コストの削減、製造プロセスの拡大、そして長時間の皮膚接触における安全性の確認が課題です」とリー博士は語っています。
このスマート繊維が実用化されれば、極寒の環境での作業服やアウトドアウェア、防寒対策が必要なペットの服など、さまざまな分野で活躍することが期待されます。
短毛のペットたちの真冬のお散歩にも対応できそうです。
これはなかなか良さげな繊維ですね。
さぁ、わたくし院長が生きてる間に、商品化されますかねぇ…。
ま、無理やろな(笑)
ではまた〜。
京都 中京区 円町 弘泉堂鍼灸接骨院
3月3日の月曜日でございます。
なんでも今日は「世界野生生物の日」なんだそうですよ。
では元気にネタいきましょう。
カイロなどももちろん良いですが、服や防寒具自体に発熱効果があれば寒さをしのぎやすくなる…。
科学者たちはまさにそんな「スマート繊維」の開発に成功しました。
この新素材は、太陽光を吸収して熱に変換し、わずか10分で温度を30℃以上上昇させることができるんだそうです。
さらに、温度に応じて色が変化する特殊な染料が組み込まれており、服の色の変化で温度の変化を視覚的に確認できるんだそうです。
この革新的な技術は、極寒の環境での衣服や山岳救助用の装備、さらにはペット用の服にまで応用できる可能性を秘めています。
これまでにも、寒冷地での体温維持を目的とした「着るヒーター」は開発されてきました。
しかし、従来の技術にはいくつかの課題がありました。
例えば、金属ナノ材料を使用するものは高価であり、バッテリーを必要とするものはかさばってしまいます。
こうした問題を解決するため、カナダのウォータールー大の化学工学者であるユーニン・リー博士と彼の研究チームは、「フォトサーマルポリマー(Photothermal Polymers)」と呼ばれる光を熱に変換するプラスチックのような素材に着目しました。
研究チームは、ポリアニリン(PANI: 導電性を持ち、電気や光を利用した機能を持たせることができるプラスチック材料)とポリドーパミン(PDA: 接着性が高く、さまざまな材料にくっつく性質を持つ生体模倣ポリマー)のナノ粒子を熱可塑性ポリウレタン(PTU)の繊維の中に埋め込むことで、光熱変換機能を持つ新しい繊維を開発。
PTUは、熱によって形を変えることができ、冷やすと元の形に戻る柔軟なプラスチック素材のことで、軟性と耐久性に優れ、防水衣類やスポーツウェアに広く使用される素材です。
さらに、温度に応じて色が変わる特殊な染料「サーモクロミック(Thermochromic)を組み込むことで、温度が上昇すると繊維の色が変化する仕組みを作り出しました。
開発した繊維の性能を検証するため、研究チームはこの新素材を用いて小さなセーターを編み、テディベアに着せて実験を行ないました。
結果は驚くべきものでした。
赤いセーターは太陽光を10分間浴びると、摂氏53.5℃まで上昇。
さらに、温度が上がるにつれて赤色の染料分子が化学構造を変化させ、セーターの色が白くなりました。
「このナノ粒子は、さまざまな波長の太陽光を効率的に吸収することができます。光がナノ粒子に当たると、光エネルギーを吸収し、熱エネルギーに変換する『光熱変換』というプロセスを通じて熱を放出します」とリー博士は語っています。
このスマート繊維は、柔らかく伸縮性があり、元のサイズの5倍まで伸ばすことが可能だそうです。
さらに、25回の洗濯後も色と温度変化の特性を保持しているそうです。
「私たちは耐久性を最優先し、繰り返しの使用や環境への曝露に耐えられる素材を目指しました」とリー博士は述べています。
現在、研究チームはこの素材を商業化するための準備を進めていますが、さらなる検証が必要です。
「次のステップとしては、生産コストの削減、製造プロセスの拡大、そして長時間の皮膚接触における安全性の確認が課題です」とリー博士は語っています。
このスマート繊維が実用化されれば、極寒の環境での作業服やアウトドアウェア、防寒対策が必要なペットの服など、さまざまな分野で活躍することが期待されます。
短毛のペットたちの真冬のお散歩にも対応できそうです。
これはなかなか良さげな繊維ですね。
さぁ、わたくし院長が生きてる間に、商品化されますかねぇ…。
ま、無理やろな(笑)
ではまた〜。
京都 中京区 円町 弘泉堂鍼灸接骨院