Att kunna justera din klädsel för att bekämpa värme eller vinterkyla genom att ändra temperaturen på plaggen medan du bär dem är verklighet. Bärbara temperaturkontrollsenheter lovar just det, genom att erbjuda bärbar termisk komfort. Men dessa enheter har inte bara tillämpningar inom temperaturreglering, de kan även användas för att ge återkoppling om temperaturer inom virtuell eller förstärkt verklighet samt erbjuder termisk terapi vid heta vallningar, bland annat.
Som ett resultat av detta utforskar forskare systematiskt olika typer av bärbara temperaturkontrollsenheter. Särskilt utmärker sig mjukrobotik och vätskekylströjor för sin förmåga att naturligt anpassa sig efter den mänskliga kroppen.
Vätskekylströjor, som redan används av racerbilsförare, kirurger, patienter som genomgår kemoterapi och idrottare, använder rör som är inbäddade i kläder för att cirkulera vätskor med låg eller hög temperatur med hjälp av en pump för att ändra kroppstemperaturen. Men att driva dessa system kräver komplex och bullrig utrustning, vilket gör dem opraktiska att använda.
På senare tid har uppmärksamheten riktats mot den elektrohydrodynamiska (EHD) pumpen, som pumpar vätskor genom att injicera laddningar i vätskan och flytta dem med hjälp av ett elektriskt fält. EHD-pumpen är ljudlös, lätt och erbjuder högre flöden än andra pumpar.
Genom att kombinera EHD-pumpen med mjuka rör som enkelt anpassar sig efter den mänskliga kroppen skapas möjlighet att skapa kompakta och tysta temperaturkontrollsenheter som kan bäras. Dock kan dessa mjuka rör vara känsliga för blockeringar orsakade av böjning, vilket kräver övervakning av flödet i realtid samt ytterligare utrustning och energikällor.
För att tackla detta problem har en grupp forskare från Japan, ledd av doktorand Yu Kuwajima från Avdelningen för teknik och mekanik vid Shibaura Institute of Technology, utvecklat en innovativ och praktisk fickformat elektrohydrodynamisk pump (PSEP) för kläder.
”Vår innovativa enhet, med sin kompakta och stilrena design, bryter begränsningarna för storlek och utseende hos traditionella kyl- och värmeenheter, och dess förmåga att övervaka flödet förbättrar tillförlitligheten hos systemet utan behov av ytterligare utrustning,” förklarar Kuwajima.
Gruppen inkluderade även Yuhei Yamada och Shingo Maeda från Tokyo Institute of Technology, Naoki Hosoya från Shibaura Institute of Technology samt Yasuaki Kakehi från University of Tokyo. Deras forskning har publicerats i tidskriften ACS Applied Materials & Interfaces.
Sammanfattningsvis har dessa nya kompakta temperaturkontrollsenheter i kläder potentialen att förändra sättet vi reglerar vår termiska komfort på daglig basis. Tillämpningen av elektrohydrodynamiska pumpar i kombination med mjuka rör kan revolutionera modeindustrin, vilket gör det möjligt för oss att individualisera temperaturen i vår klädsel på ett bekvämt och problemfritt sätt.
Nyckelfrågor om temperaturkontrollsenheter i kläder:
1. Hur fungerar bärbar temperaturkontrollsteknologi?
2. Vilka är de främsta tillämpningarna av dessa enheter förutom temperaturreglering?
3. Hur ändrar vätskekylda kylströjor kroppstemperaturen?
4. Hur skiljer sig den elektrohydrodynamiska pumpen (EHD) från andra pumpar?
5. Vilka fördelar finns det med att kombinera EHD-pumpar med mjuka rör?
6. Vilka potentiella problem kan uppstå vid användning av temperaturkontrollsenheter?
7. Hur kan blockeringar i mjuka rör förebyggas?
8. Vilken är den nya idén från de japanska forskarna för temperaturkontrollsenheter i kläder?
9. Vilka fördelar finns det med fickformat elektrohydrodynamisk pump (PSEP)?
10. Vilka framtidsutsikter finns det för dessa nya temperaturkontrollsenheter i kläder?
Definitioner:
– Mjukrobotik: ett robotikområde som innebär att designa och skapa mjuka, flexibla robotar som kan anpassa sig till olika former och strukturer.
– Elektrohydrodynamisk (EHD) pump: en pump som pumpar vätskor genom att injicera laddningar i vätskan och flytta dem med hjälp av ett elektriskt fält.
– Vätskekylda kylströjor: enheter i form av rör inbäddade i kläder som cirkulerar vätskor med låg eller hög temperatur med hjälp av en pump för att ändra kroppstemperaturen.
– Flöde: mängden vätska som passerar genom ett angivet område under en specificerad tidsperiod.
Föreslagna relaterade länkar:
– shibaura-it.ac.jp – Shibaura Institute of Technologys officiella webbplats.
– titech.ac.jp – Tokyo Institute of Technologys officiella webbplats.
– u-tokyo.ac.jp – University of Tokyos officiella webbplats.
The source of the article is from the blog motopaddock.nl