لباس فضایی خورشیدی برای کار در اعماق فضا

آی‌ای گزارش داد، دانشمندان لباس‌هایی طراحی کرده‌اند که از انرژی خورشیدی نیرو می‌گیرد و می‌تواند با تغییرات دمای محیط سازگار شود.

این رویکرد نوآورانه در فناوری‌های پوشیدنی، راه حلی پایدار و پاسخگو برای چالش‌های ناشی از تغییر دما ارائه می‌دهد و چالش‌های موجود در محیط‌های خشن مانند مناطق قطبی و سفر‌های فضایی را برطرف می‌کند.

محققان می‌گویند: سیستم‌های تنظیم‌کننده حرارت زیادی توسعه یافته‌اند که می‌توانند به طور کلی به سیستم‌های غیرفعال و فعال طبقه‌بندی شوند.

سیستم‌های تنظیم حرارت غیرفعال شامل موادی هستند که تابش، ساطع یا جذب می‌کنند تا دما را تنظیم کنند. اما اغلب این سیستم‌هایی که با انرژی خورشیدی کار می‌کنند، فقط می‌توانند به تنظیم حرارتی یک‌طرفه دست یابند، یعنی یا گرمایش یا سرمایش.

از سوی دیگر، سیستم‌های فعال، خنک‌سازی یا گرمایش سریع را امکان‌پذیر می‌کنند، اما ممکن است نیاز به نیروی قابل‌توجهی داشته باشند و تجهیزات پیچیده‌ای را در بر بگیرند که کاربرد آن‌ها را در لباس‌های معمولی محدود می‌کند.

سیستم این لباس جدید این چالش‌ها را از میان برمی‌دارد و برای استفاده در تمام طول روز طراحی شده است.

پژوهشگران ادعا می‌کنند که این لباس مخصوص می‌تواند به سرعت خود را با تغییرات دمایی مختلف محیطی سازگار کند.

پژوهشگران برای حفظ بدن در یک محدوده دمایی خاص که برای راحتی و ایمنی حیاتی است، یک ماژول فتوولتائیک ارگانیک انعطاف‌پذیر (OPV) را که مستقیماً انرژی نور خورشید را مهار می‌کند با دستگاه‌های الکتروکالری دو طرفه (EC) که به تغییر دمای مواد خاص در پاسخ به میدان الکتریکی کمک می‌کند، ادغام کرده‌اند.

این لباس که به عنوان لباس تنظیم کننده حرارت انعطاف‌پذیر (OETC) شناخته می‌شود، منطقه آسایش حرارتی انسان را از ۲۲ درجه سانتیگراد به ۲۸ درجه سانتیگراد تا محدوده وسیع ۱۲.۵ درجه سانتیگراد تا ۳۷.۶ درجه سانتیگراد گسترش می‌دهد و تجربه‌ای سازگار را ارائه می‌دهد.

پژوهشگران در یک بیانیه مطبوعاتی اشاره کردند که سرعت تنظیم حرارت سریع این لباس، عملکرد آن را در شرایط چالش برانگیز بهبود می‌بخشد.

محققان می‌گویند ویژگی کنترل فعال این لباس می‌تواند برای تنظیم حرارت دو حالته سرمایش/گرمایش سریع در صورت نیاز بدن انسان استفاده شود.

نور خورشید تنها منبع انرژی لازم است

این لباس اساساً یک سیستم مناسب برای همه شرایط آب و هوایی است که مصرف انرژی پایین و بازدهی بالایی دارد و ۲۴ ساعت تنظیم حرارتی قابل کنترل و دو حالته را امکان پذیر می‌کند که بخش قابل توجهی از این زمان توسط ۱۲ ساعت انرژی ورودی انرژی خورشید تامین می‌شود.

این بدان معنی است که سیستم این لباس می‌تواند به طور مستقل با تغییرات دما در طول یک چرخه کامل روز/شب تنظیم شود.

محققان می‌گویند این سیستم یکپارچه فرصت‌های زیادی را برای توسعه سیستم‌های مدیریت حرارتی موضعی کنترل شده و پوشیدنی فعال و گسترش سازگاری انسان با محیط‌های خشن باز می‌کند.

آن‌ها افزودند: می‌توان آینده‌ای از مدیریت دمایی در همه شرایط آب و هوایی را تصور کرد که محدود به منبع انرژی نباشد و انرژی جمع‌آوری‌شده اضافی حتی ممکن است دستگاه‌های الکترونیکی را تحت شرایط خاص تغذیه کند.

این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.