استفاده از فناوری نانو در لباس ها

به کارگیری فناوری نانو در عملیات تولید یا تکمیل پارچه، قطرات مایع نمی‌توانند درون لباس‌های تولید شده با این پارچه‌ها، نفوذ کنند.

این اثر شبیه اثر موجود در برگ‌های نیلوفر آبی است که با یک لایه واکس به ضخامت یک نانومتر پوشیده شده‌اند. در این گل، قطرات آب روی این برگ‌ها به صورت دانه‌های کوچک درآمده و با لغزیدن روی سطح، آلودگی و گرد و غبار را نیز با خود می‌برند. مولکول‌های فرآوری شده با فناوری نانو نیز می‌توانند مایعات را جذب کرده یا حرکت داده، لک و آلودگی را دور کنند.

این خاصیت را می‌توان روی پارچه‌های نخی یا نخی / پلیمری برای رفع لک در کاربردهای درون منزل همانند لک سس گوجه فرنگی، قهوه، چمن یا روغن ایجاد کرد و در عین حال امکان تنفس را برای پارچه حفظ نمود. این فرآیند برای پوشاک بچه‌ها، لباس ورزشی، یا یونیفورم ها ایده آل است.

لباس های گرم

زمانی که میزان عبوردهی حرارتی لباس مطرح می شود، فعالیت فیزیکی و شرایط محیط برای تامین راحتی به اندازه ای که دما و رطوبت نسبی اهمیت دارند، مهم است. مقدار گرمای بدن انسان به فعالیت فیزیکی مرتبط است و از 100 وات در استراحت تا 1000 وات در هنگام حداکثر فعالیت فیزیکی تغییر می کند. عایقی مناسب است که اطمینان دهد دمای بدن در حالت استراحت، به ویژه در زمان سرما (دمای صفر درجه سانتی گراد) به اندازه کافی بماند. در دمای بالا و فعالیت ورزشی شدید مثل ورزش های زمستانی، دمای بدن بیشتر می شود. برای نگه داشتن دما در یک محدوده مشخص، بدن عرق می کند تا انرژی بدن را با تعریق بیرون کشیده شود.

اگر میزان عایق بودن لباس با فعالیت بیشتر کم شود، بخشی از گرمای تولید شده را با هدایت می توان از بدن انتقال داد و شخص کمتر عرق می کند. پارچه کورتکس در برابر باد و سرما نفوذ ناپذیر است ولی همچنان عبوردهی دارد. وقتی اجازه عبور عرق از لباس داده شود شخص دیگر عرق نمی کند.

مقدار عایق بودن لباس در برابر گرما و سرما تحت تاثیر ضخامت و تراکم قسمت پارچه ای آن است. ضخامت بالا و تراکم کم عایق بودن را بهتر می کند. در خیلی جاها مقدار عایق بودن با فضای خالی محتوی هوا بین لایه های لباس مشخص می شود. هر چه دما حادتر باشد، خیلی کمتر یا خیلی بیشتر، عایق کم اثرتر می شود.

مقدار عایق بودن لباس در برابر گرما و سرما تحت تاثیر ضخامت و تراکم قسمت پارچه ای آن است. ضخامت بالا و تراکم کم عایق بودن را بهتر می کند

بنابراین لباس برای حفاظت در مقابل گرما یا سرمای مشخصی که لباس در آن پوشیده می شود طراحی می شود. چنانچه پارچه ضخیم و سنگین تر باشد، پوشیدن لباس سخت تر است و آزادی حرکت پوشنده لباس کم می شود. اگر لباس از مواد هوشمندی تشکیل شده باشد که رفتارشان بر اساس محیط بیرونی باشد، می توان خصوصیات عایق مناسبی را در لباس ایجاد کرد. موادی مانند مواد حافظه دار و مواد تغییر فاز دهنده می توانند مستعد چنین کاربردی باشند. دما می تواند نوع کریستال داخلی این ساختارهها یا حالت فیزیکی آنها را برای رفتار با هوا تنظیم کند.

لباس های استتاری

محققان در تلاش اند تا لباس هایی تولید کنند که خود را با شرایط محیطی وفق دهد، لباس هایی که بتوانند مثل آفتاب پرست تغییر رنگ دهند(آفتاب پرست خزنده ای جذاب برای طراحان منسوجات نظامی است ،رنگ آفتاب پرست براساس شرایط محیطی تغییر می کند) یا بادگیرهایی که با برخورد آب، ضد آب شوند. آنها در تلاش اند این کار را با الیاف پلی استر رسانا که از افزودنی هایی مانند اسید کامفورسولفونیک استفاده کرده انجام دهند. باران رسانایی پارچه را تغییر می دهد و منجر به جمع شدن محتویات و بستن حفره های لباس می شود. چنین لباس هایی تا به حال تولید شده ولی مواد آن هیچ مقاومتی در برابر شستشو و ماشین لباسشویی ندارند. اگر پلیمرهای مقاوم رسانا تولید شوند، می توان لباسی ساخت که اگر کسی روی آن سایه بیاندازد، از رنگ سبز به رنگ آبی تغییر شکل می دهد. انرژی نور خورشید می تواند جریان داخل پلیمر رسانا را تغییر دهد و باعث تغییر آرایش مولکولی مواد افزودنی شود، طوری که رنگ نوری را که لباس جذب و نشر می کند، تغییر کند. این روش برای استتار در کاربردهای نظامی مطرح است. رنگی که در این پارچه ها استفاده می شود می تواند با حرارت تغییر کند.

لباس‌های ضد الکتریسیته ساکن

پدیده شارژ شدن بدن اشخاص از مدت‌ها قبل شناخته شده است و بیشتر در مواردی اتاق می‌افتد که شخص دارای کفش‌های با کف عایق (مانند لاستیک یا کرپ) ‌باشد.

در اثر حرکت روی زمین یا ساییده شدن البسه بر روی یکدیگر و یا اصطکاک لباس یا زیر پوش با بدن شخص و همچنین در اثر پدیده القاء، بدن شخص دارای بار الکتریسیته ساکن می‌شود.پدیده اخیر در مورد کارگردانی که در مجاورت ماشین‌ها کار می‌کنند نیز رخ می‌دهد بدین ترتیب که دستگاه‌ها در موقع کار اغلب باردار شده و بدن افرادی که در مجاورت ماشین‌ها کار می‌کند را با بار مخالف شارژ می‌کند.در پاره‌ای اوقات ممکن است تجمع بار به حدی رسد که در اثر تماس شخص با بدنه‌های فلزی تخلیه بار صورت گیرد. این عمل که با یک جرقه نیز همراه است، می‌تواند باعث ایجاد یک تکان محسوس و ناخوشایندی در فرد شود.

هر چند تکان یاد شده برای خود فرد خطرناک نیست، ولی می‌تواند در صورت کار در ارتفاع به سقوط فرد انجامیده و یا در حین کار با ماشین‌آلات خطرناک، به درگیر شدن او با قسمت‌های خطرآفرین ماشین بیانجامد.علاوه بر این چنان‌چه تخلیه بار الکتریکی تجمع یافته بر روی اشخاص در محیطی انجام گیرد که دارای اتمسفری با گازهای قابل اشتعال و انفجار باشد، می‌تواند بسیار خطرناک بوده و به آتش‌سوزی و انفجار بیانجامد.

لذا استفاده از البسه ضد الکتریسیته ساکن در موارد مذکور امری است که در جهت افزایش ایمنی فرد رابطه مستقیم و حیاتی دارد و فناوری نانو نیز به کمک این مسئله آمده است.

این خاصیت که روی پلی‌استر ایجاد می‌شود، اثر بار ساکن را کاهش داده و موادی که در اثر بار ساکن روی الیاف چسبیده بودند، را از روی آن دفع می‌کند.

خاصیت الکتریسیته ساکن همچنین موجب از بین رفتن شوک ناشی از بار ساکن روی الیاف نیز می‌شود. این فرایند را می توان روی لباس‌های ورزشی، یونیفرم‌ها، آستر کت و شلوار و لباس کار اعمال کرد.

لباس های شنا

کاهش اغتشاش در کانال های میکرومتری پولک کوسه با خطوط پست و بلند نانومتری باعث افزایش سرعت حرکت کوسه ها می شود. محققان ناسا لباس شناگران المپیک را با الهام از همین شیارهای نانومتری ساخته اند. این لباس باعث افزایش کارایی شناگران و افزایش رکورد آنها در المپیک شد.

لباس‌های قابل تنفس

در گذشته کارخانجات نساجی از پلیمرهایی مانند فنیل فرمالوئیدوپلی‌اورتان‌ها در تولید الیاف‌ و منسوجات ضد آب استفاده می‌کردند که سبب می‌شد این نوع پارچه قابلیت پوشیدن نداشته باشد.

همچنین در نتیجه ایجاد پوشش پلیمری روی پارچه، لباس قابلیت تنفس را از دست می‌داد و در نهایت احساس راحتی از پوشیدن آن سلب می‌شد. حال آنکه مزیت استفاده ازفناوری نانو در مقایسه با مکمل‌های ضد آب دیگر این است که پارچه تولید شده به این روش می‌تواند کاملا قابل تنفس باشد.خواص فوق در پارچه‌های پلی‌استری و نایلونی ایجاد شده است که موجب خروج سریع رطوبت نیزمی‌شود.

لباس های ضد اشعه X

برای کسانی که دائماً با X-Ray سر و کار دارند، سختی کار و خطر ارتباط با اشعه ایکس و آسیب آن به بدن مشکلی مهم است. طبق استانداردها شخص باید لباس های پزشکی، دستکش ها و محافظ ها و عینک های آزمایشگاهی از سرب سنگین را پوشیده و دائماً در هنگام عکس برداری باید از اتاق خارج شوند تا با منبع اشعه به حد کافی فاصله داشته باشد.

بعد از سال ها تحقیق لباسی نانوکامپوزیتی ساخته شد که نه تنها X-Ray بلکه جلوی تشعشعات هسته ای (اشعه گاما، ذرات آلفا و ذرات بتا) را نیز می گیرد. این لباس ها به خوبی لباس های استاندارد سربی هستند اما برعکس آنها انعطاف بالایی دارند و پوشیدن آنها بسیار آسان است. در این لباس ها از پلیمرهای فوق سبک استفاده شده است. این لباس ها در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی خطرناک و مهلک، غیرقابل نفوذ هستند.

منبع: تبیان