Woskowanie na gorąco i na zimno

Materiały zmiennofazowe utrzymują astronautów ciepło w czarnej próżni kosmicznej i chłodne w blasku słonecznym. Mikroenkapsulacja to zmora wrażliwych na zapach czytelników magazynów. Teraz dwie firmy — Outlast Technologies z siedzibą w Boulder w stanie Kolorado i Frisby Technologies z siedzibą w Freeport w stanie Nowy Jork — połączyły te technologie, aby stworzyć nowe rodzaje odzieży, które regulują ciepłotę ciała użytkownika.

Materiały zmiennofazowe magazynują lub uwalniają ciepło, ponieważ oscylują między postacią stałą i ciekłą. Gdy materiał o przemianie fazowej przechodzi w stan stały, wydziela ciepło; wracając do stanu płynnego, pochłania go jak topniejąca kostka lodu, czerpiąc ciepło ze szklanki wody. W rzeczywistości wodę można zdefiniować jako materiał o przemianie fazowej o temperaturze wyzwalania 32 stopni Fahrenheita. Takie materiały są powszechne; jedno badanie NASA zidentyfikowało ponad 100.

Ta historia była częścią naszego wydania z marca 1998 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Adaptując technologię początkowo opracowaną dla programu kosmicznego USA, obie firmy stosują mikroenkapsulację – maleńkie kapsułki, takie jak te zawierające krople zapachu w błyszczących reklamach perfum w czasopismach – w celu uchwycenia właściwości izolacyjnych materiałów zmieniających fazę.

Każda inna izolacja na rynku zależy od jednego: uwięzionego powietrza, mówi Matt Maguire, dyrektor ds. rozwoju technicznego we Frisby. W rzeczywistości wykorzystujemy ciepło twojego ciała. Możemy go schwytać i wykorzystać, gdy potrzebuje tego Twój organizm.

Mikrokapsułki nie tylko pochłaniają więcej ciepła niż tradycyjne izolacje, ale także uwalniają je stopniowo w określonym zakresie temperatur. Rick Wolf, prezes działu odzieży i tekstyliów Outlast, porównuje technologię do ściemniacza na włączniku światła. Zapewniamy nie tylko izolację, ale także regulację temperatury, mówi.

Na przykład rękawice snowboardowe wykonane z jednego rodzaju mikrokapsułkowanego materiału zmiennofazowego mają temperaturę wyzwalania 83 stopnie Fahrenheita. Kiedy snowboardzistka po raz pierwszy zakłada rękawicę, ciepło jej ciała ładuje materiał przemiany fazowej, zmieniając go ze stanu stałego w płynny. Gdy jedzie wyciągiem krzesełkowym, materiał działa jak bariera termiczna, uwalniając ciepło, gdy mikrokapsułki zmieniają stan.

Zimno będzie musiało zamienić je w stałe, zanim przeniknie do rąk, mówi Maguire.

Kiedy snowboardzistka zjeżdża w dół, wytwarza ciepło ciała, które ładuje mikrokapsułki i rozpoczyna cykl od nowa.

Chociaż firmy licencjonują tę samą podstawową technologię, komercjalizują ją na różne sposoby. Outlast opracował zastrzeżony proces, dzięki któremu mikrokapsułki osadza się w pasmach włókien akrylowych lub łączy ich warstwę z tkaniną. Frisby zawiesza kapsułki w płynach i różnych piankach. Nazywa piankę, której używa w produktach odzieżowych, ComforTemp.

Wolf odmawia identyfikacji materiałów w produktach Outlast, ale Maguire mówi, że Frisby używa materiałów parafinowych, które można formułować z temperaturami wyzwalania w zakresie od -30 stopni do 270 stopni Fahrenheita. Materiały są przechowywane w kapsułkach, które mają zazwyczaj średnicę 25 mikronów, mówi Maguire, i mogą wytrzymać powtarzające się topienie i zamarzanie w tej samej temperaturze prawie na zawsze.

W przeciwieństwie do reklam perfum, których kapsułki są zaprojektowane tak, aby uwalniały zapach poprzez pękanie, Outlast i Frisby używają kapsułek, które są odporne na intensywne użytkowanie i wielokrotne pranie. Nie ma na nie wpływu wilgoć ani nie tracą na skuteczności, jak robią to izolacje loftowe, gdy materiał jest ściśnięty.

Konsumenci już czerpią korzyści z tej nowej technologii. Eddie Bauer, sieć sklepów i producent odzieży, używa Outlast w swojej linii produktów outdoorowych EBTek. Nordica użyje Outlast we wkładkach swoich najlepszych butów narciarskich. Producent rękawic Wells Lamont używa pianki ComforTemp w swojej linii rękawic narciarskich i snowboardowych Hotfingers, podczas gdy konkurenci Grandoe i Manzella wykorzystują w swoich produktach włókna i tkaniny Outlast. Nowe materiały pojawiają się również w butach alpinistycznych, woderach wędkarskich i bieliźnie termicznej. A wojsko USA bada sposoby wykorzystania ich do zapewnienia żołnierzom i nurkom komfortu w trudnych warunkach pogodowych.

Obie firmy badają teraz bardziej wyspecjalizowane zastosowania nowych materiałów, od kombinezonów strażackich i butów kierowców wyścigowych po systemy chłodzenia komputerów i pojemników dostawczych, które utrzymują ciepło jedzenia na wynos lub chłodzi fiolki z krwią. Frisby próbuje nawet stworzyć odporną na ciepło powłokę na podbrzusze samolotu pionowego startu, co mogłoby znacznie obniżyć koszt pojazdu.

Maguire mówi, że limity są prawie nieograniczone, jeśli chodzi o rynki dla tych produktów.

ukryć