Kỳ lạ loại vải thông minh có khả năng thay đổi chức năng theo thời tiết

Các nhà khoa học tại Đại học Manchester (Anh) vừa phát triển thành công một loại vải thông minh có thể sử dụng để làm quần áo thích ứng với thời tiết giúp người mặc được mát mẻ khi trời nóng và ấm áp khi trời lạnh.

Loại vải thông minh kể trên được phát triển từ công trình của một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Manchester. Nhóm này đã tập trung khai thác khả năng đáng kinh ngạc của graphene để tạo ra sự ngụy trang nhiệt và che giấu người mặc khỏi camera hồng ngoại.

Theo lý giải của các nhà khoa học, cơ thể con người càng ấm thì càng phát ra nhiều bức xạ hồng ngoại, vì vậy một số quần áo được thiết kế để cho phép bức xạ này tự do đi qua để giúp giữ nhiệt độ cơ thể thấp. Ngược lại, khi lạnh, nó sẽ khóa nhiệt để giữ ấm cho người mặc. Nhóm nghiên cứu hiện đã điều chỉnh công nghệ này để thực hiện vai trò điều hòa nhiệt 2 chiều, với khả năng chuyển đổi linh hoạt giữa hai trạng thái này thông qua điều chỉnh điện.

Nhóm nghiên cứu đã chứng minh điều khiển bức xạ nhiệt động này bằng cách tạo ra một mẫu quần áo với thiết bị được gắn như một miếng vá trên ngực có thể bật và tắt theo ý muốn. Nhờ có miếng vá đặc biệt này, một dòng điện nhỏ sẽ được cung cấp tới các lớp graphene được tích hợp trên quần áo và làm thay đổi nhiệt độ cho phù hợp với điều kiện môi trường.

Mẫu trang phục này có một miếng vá trên ngực có thể bật hoặc tắt để chặn nhiệt hoặc cho phép nhiệt đi qua. Ảnh: Đại học Manchester.

Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ mới có thể ứng dụng trong nhiều mục đích khác như thiết kế màn hình tương tác và thậm chí cả đồ bảo hộ cho các nhà du hành vũ trụ. Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu hy vọng có thể ứng dụng loạt vật liệu mới này trong việc giải quyết các biến động nhiệt độ cực đoan phải đối mặt với các vệ tinh trên quỹ đạo.

Giáo sư Coskun Kocabas, người đứng đầu nghiên cứu cho biết, bước tiếp theo của nghiên cứu này là giải quyết nhu cầu quản lý nhiệt động của các vệ tinh quay quanh Trái đất. Vệ tinh trên quỹ đạo trải qua quá nhiều nhiệt độ, khi đối mặt với Mặt trời hay hay lạnh giá trong vùng bóng tối của Trái đất.

“Công nghệ của chúng tôi có thể cho phép quản lý nhiệt động của các vệ tinh bằng cách kiểm soát bức xạ nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ vệ tinh theo yêu cầu”, Giáo sư Coskun Kocabas nói.

Trước đó, các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật, Đại học Tufts cũng từng phát triển một loại mực có nguồn gốc sinh học, có thể thay đổi màu sắc khi tiếp xúc và xác định lượng độc tố được đào thải ra khỏi cơ thể (ví dụ trong mồ hôi) hoặc từ môi trường xung quanh. Loại mực này có thể được in lên các sản phẩm dệt may như quần áo, giày dép, hay thậm chí trên khẩu trang với độ phân giải cao, cung cấp thông tin chi tiết về tình hình của người dùng khi phản ứng và phơi nhiễm với chất độc. Chỉ với quần áo thông thường, công nghệ này cũng có thể phát hiện và định lượng được trạng thái, phân tử và mầm bệnh trên bề mặt cơ thể người dùng.

Theo ông Fiorenzo Omenetto, Giáo sư từ Trường Kỹ thuật, Đại học Tufts, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Sử dụng kết hợp mực hoạt tính sinh học cùng với phương pháp in lụa phổ biến hiện nay hứa hẹn mở ra cơ hội mới cho việc sản xuất hàng loạt các loại vải mềm có cảm biến. Các loại vải này có thể sử dụng trên đồng phục cho nhân viên, quần áo thể thao hay thậm chí đồ nội thất và kiến trúc.”

Vải dệt cảm biến đã nhận được sự quan tâm đông đảo nhờ khả năng theo dõi tình hình sức khỏe của người dùng. Trước đây, các nhà nghiên cứu đã kết hợp chất liệu cảm biến cùng các thiết bị điện tử, cho ra đời nhiều sản phẩm theo dõi nhịp tim, đường huyết,v.v của người dùng như miếng băng, dây đeo cổ tay,… Khác với các nghiên cứu trên, sản phẩm từ Đại học Tufts không sử dụng thiết bị điện tử, mà sử dụng vải dệt để cảm biến, phát hiện chất độc trên toàn bộ bề mặt cơ thể.