سیستم های گرمایشی پوشیدنی

سیستم های گرمایشی پوشیدنی

 

سیستم های گرمایشی پوشیدنی برای محیط های با دمای پایین بسیار مطلوب هستند. با این حال، چالش اساسی در دستیابی به چنین سیستم هایی، طراحی غشاهای گرمایش الکتریکی با ویژگی‌هایی نظیر انعطاف‌پذیری، قابلیت تنفس (گذردهی خوب بخار) و کشش مناسب است. در همین راستا اخیرا یک مطالعه منتشر شده در ACS Applied Materials and Interfaces با هدف دستیابی به یک غشای گرمایش الکتریکی با بافت کرکی نانو الیاف و ویژگی‌های عالی گرمایش الکتریکی انجام شد.

پارچه های گرمایش الکتریکی

در این پژوهش، یک غشای حرارتی الکتریکی با از الاستومر مبتنی بر پروپیلن مذاب (melt-blown propylene-based elastomer) (PBE) که با پلی‌اورتان(polyurethane) (PU)  و لایه‌های نانو پلاکت گرافن پوشش داده شده، از طریق یک روش آسان، مقرون‌به‌صرفه و مقیاس بزرگ که شامل فرآیند چرخه‌ای فشرده‌سازی پوشش (coating-compression cyclic process) است، ساخته شد.

غشاهای PBE پوشش داده شده با فیلم نانو پلاکت PU و گرافن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) آنالیز شدند. این تصاویر رسوب یکنواخت لایه‌های نانو پلاکت PU و گرافن را بر روی سطح نانو الیاف PBE نشان داد که کانال‌های رسانا به هم پیوسته را تشکیل می‌دهد. با اعمال ولتاژ 36 ولتی بر روی غشاهای PBE پوشش داده شده با فیلم نانو پلاکت گرافن، دما به 69.7 درجه سانتیگراد افزایش یافت که نشان دهنده ویژگی های گرمایش الکتریکی برجسته است. علاوه بر این، چرخه های پوشش-فشردگی تخلخل غشای گرمایش الکتریکی آماده شده را تنظیم می کند. با توجه به کانال های رسانا، غشاهای PBE پوشش داده شده با لایه نازک نانو پلاکت PU و گرافن خواص مطلوبی از جمله نفوذپذیری هوا بین 212 و 60.2 میلی متر در ثانیه، نرخ بازیابی الاستیک 85.5 درصد و امتیاز نرمی 53.8 را نشان دادند.

نتایج به دست آمده از مطالعه فوق، غشاهای PBE پوشش داده شده با لایه نازک نانو پلاکت PU و گرافن را به عنوان موادی امیدوارکننده در ساخت پارچه‌های گرمایش الکتریکی معرفی می‌کند. علاوه بر این، فرآیند آماده‌سازی چرخه‌ای پوشش – فشرده‌سازی معرفی شده نیز، روش مناسبی برای تولید این ترکیب در مقیاس صنعتی می باشد.

برای مطالعه بیشتر می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید.

منبع

Zhang, H., et al. (2022) Large-Scale Preparation of Micro–Nanofibrous and Fluffy Propylene-Based Elastomer/Polyurethane@Graphene Nanoplatelet Membranes with Breathable and Flexible Characteristics for Wearable Stretchy Heaters. ACS Applied Materials and Interfaces. https://doi.org/10.1021/acsami.2c15449