ఉష్ణోగ్రతను సౌకర్యవంతమైన పరిధికి సర్దుబాటు చేయడానికి ఇది చాలా శక్తిని తీసుకుంటుంది. అందువల్ల, ఎటువంటి శక్తి వ్యయం లేకుండా శరీర ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించగల నిష్క్రియాత్మక వ్యక్తిగత ఉష్ణ నిర్వహణ సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడానికి ప్రస్తుతం చాలా పరిశోధన పని అంకితం చేయబడింది. శీతలీకరణ వస్త్రాల కోసం వివిధ డిజైన్ పద్ధతులను మునుపటి పరిశోధకులు ప్రతిపాదించినప్పటికీ, పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ వస్త్ర-ఆధారిత పగటిపూట రేడియేషన్ శీతలీకరణ సాధించబడలేదు. పట్టు యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాలు దాని లేయర్డ్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ కారణంగా ఉన్నాయని ఒక కొత్త అధ్యయనం చూపిస్తుంది, ఇది పగటిపూట రేడియేషన్ శీతలీకరణను అన్వేషించడానికి పరిశోధకులకు మంచి దిశను అందిస్తుంది.

ఇటీవల, నాన్జింగ్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన ఒక పరిశోధనా బృందం మాలిక్యులర్ బాండింగ్ డిజైన్ మరియు ఎక్స్‌టెన్సిబుల్ కప్లింగ్ ఏజెంట్ అసిస్టెడ్ ఇమ్మర్షన్ కోటింగ్ పద్ధతి ద్వారా పట్టు యొక్క నానోప్రాసెసింగ్‌ను అన్వేషించింది మరియు సిల్క్ నానోప్రాసెసింగ్ ఉప పర్యావరణ పగటిపూట రేడియేషన్ శీతలీకరణను సాధించగలదని నిరూపించింది. సంబంధిత పరిశోధన నేచర్ నానోటెక్నాలజీలో "సబాంబియంట్ డేటైమ్ రేడియేటివ్ కూలింగ్ టెక్స్‌టైల్ బేస్డ్ ఆన్ నానోప్రాసెస్డ్ సిల్క్" పేరుతో ప్రచురించబడింది.

నానో-సిల్క్ డిజైన్

పరిశోధకులు సిల్క్‌ను స్ట్రెచబుల్ కప్లింగ్ ఏజెంట్ అసిస్టెడ్ డిప్ కోటింగ్‌తో చికిత్స చేశారు మరియు పట్టు దాని అసలు ధరించే సామర్థ్యాన్ని నిలుపుకుంది. అదనంగా, అతినీలలోహిత బ్యాండ్‌లో ప్రతిబింబతను మెరుగుపరచడానికి, అధిక వక్రీభవన సూచిక కలిగిన అకర్బన ఆక్సైడ్ నానోపార్టికల్స్ కలపడం ఏజెంట్‌ను ఉపయోగించి పరమాణు బంధం వ్యూహం ద్వారా పట్టుతో బంధించబడ్డాయి. అదే సమయంలో, విసిబాన్-నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్ యొక్క ప్రతిబింబం కూడా మెరుగుపడింది మరియు మొత్తం సౌర స్పెక్ట్రంలో పట్టు యొక్క మొత్తం ప్రతిబింబం 95%కి చేరుకుంటుంది.

నానో సిల్క్ కోసం పగటిపూట రేడియేషన్ శీతలీకరణ రూపకల్పన

తయారీ మరియు క్యారెక్టరైజేషన్

Mie స్కాటరింగ్ సిద్ధాంతం UV స్పెక్ట్రమ్‌లోని Al2O3 కణాల స్కాటరింగ్ సామర్థ్యాన్ని కణ పరిమాణం యొక్క విధిగా లెక్కించడానికి ఉపయోగించబడింది మరియు దాదాపు 2 nm పరిమాణంతో Al3O300 నానోపార్టికల్స్ తదుపరి ప్రయోగాలకు ఉపయోగించాలని నిర్ణయించబడ్డాయి. టెట్రాబ్యూటిల్ టైటనేట్‌ను కప్లింగ్ ఏజెంట్‌గా ఎంపిక చేశారు మరియు పట్టుకు Al2O3 కణాలు జోడించబడ్డాయి. టెట్రాబ్యూటిల్ టైటనేట్ Al2O3 ఉపరితలంపై హైడ్రాక్సిల్ సమూహంతో హైడ్రోజన్ బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు Al2O3 కణాల సముదాయాన్ని తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, టెట్రాబ్యూటిల్ టైటనేట్ పట్టులో అమైనో ఆమ్లాలతో బలమైన సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది. అందువల్ల, ఈ మాలిక్యులర్ బాండ్ డిజైన్ వ్యూహం ద్వారా Al2O3 కణాలు మరియు పట్టు మధ్య బలమైన సంశ్లేషణ ఏర్పడుతుంది.

నానో-సిల్క్ తయారీ మరియు క్యారెక్టరైజేషన్

పనితీరు పరీక్ష

పరిశోధకులు 22 గంటల పాటు నిరంతర రేడియేషన్ కూలింగ్ కింద సహజ మరియు నానోసిల్క్ పట్టును పరీక్షించారు. వేడి విడుదల కారణంగా, సహజ పట్టు యొక్క ఉష్ణోగ్రత రాత్రి సమయంలో పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా ఉంటుందని అధ్యయనం కనుగొంది, అయితే పగటిపూట (9:00 ~17:00) దాని ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, నానోసిల్క్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పగటిపూట మరియు రాత్రి సమయంలో పరిసర ఉష్ణోగ్రత కంటే స్థిరంగా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సౌర వికిరణం ఉన్నప్పుడు 3.5:15 వద్ద పరిసర గాలి ఉష్ణోగ్రత కంటే నానోసిల్క్ యొక్క సగటు ఉష్ణోగ్రత ఇప్పటికీ 00 °C తక్కువగా ఉంటుంది. 800 W·m-2 మించిపోయింది.

సహజ సిల్క్ మరియు నానో సిల్క్ యొక్క రేడియేషన్ కూలింగ్ పనితీరు పరీక్ష

పరిశోధకులు సూర్యకాంతిలో అనుకరణ చర్మాన్ని కప్పి ఉంచే పట్టు యొక్క శీతలీకరణ లక్షణాలను కూడా పరీక్షించారు. అనుకరణ చర్మం సిలికాన్ రబ్బర్ ఇన్సులేట్ ఫ్లెక్సిబుల్ హీటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. అనుకరణ చర్మం నానో-సిల్క్‌తో కప్పబడినప్పుడు, చర్మ ఉష్ణోగ్రత వరుసగా సహజ పట్టు లేదా పత్తితో కప్పబడిన అనుకరణ చర్మం కంటే 8 ℃ మరియు 12.5 ℃ తక్కువగా ఉందని ఫలితాలు చూపించాయి. నానోసిల్క్ దాని మెరుగైన సౌర ప్రతిబింబం మరియు దాని స్వాభావిక థర్మల్ రేడియేషన్ లక్షణాల కలయిక కారణంగా అద్భుతమైన శీతలీకరణ లక్షణాలను కలిగి ఉందని పై ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి, ఇది ఉష్ణ ఇన్‌పుట్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు ఈ లక్షణాలు నానోట్రీట్‌మెంట్ ద్వారా ప్రభావితం కావు.

సిల్క్ ధరించడం ఎంత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుందో కూడా పరిశోధకులు పరీక్షించారు. నానో-సిల్క్ యొక్క నీటి ఆవిరి పారగమ్యత సహజ సిల్క్ మరియు టైవెక్ మాదిరిగానే ఉందని ఫలితాలు చూపించాయి, అయితే పత్తి కంటే కొంచెం ఎక్కువ. Al2O3 నానోపార్టికల్స్ కవర్ కింద, పట్టు యొక్క కోర్ చూషణ దూరం ఇప్పటికీ 10 mm, సహజ పట్టుతో పోల్చవచ్చు; సిల్క్ ఫాబ్రిక్ యొక్క ఉతికే సామర్థ్యాన్ని కడగడం మరియు ఎండబెట్టడం ద్వారా పరీక్షించారు.

నానో సిల్క్ యొక్క థర్మల్ మరియు ధరించగలిగే పరీక్ష