سترة تحاكي فراء الدب القطبي.. نسيج مبتكر لدرء البرد القارس

طور العلماء أليافا جديدة مستوحاة من بنية فراء الدب القطبي والتي يقولون إنه يمكن حياكتها في سترة لحماية مرتديها من البرد القارس.

ويقول العلماء من الأكاديمية الصينية للعلوم إن الألياف قابلة للغسل ومتينة ويمكن أن تحمي مرتديها من البرد بجزء صغير من السماكة اللازمة للسترات الصوفية التقليدية.

وكشفت الاختبارات أن الألياف القابلة للحياكة المصنوعة من مادة الإيروجيل، وهي فئة من المواد خفيفة الوزن للغاية، يمكن أن توفر عزلا حراريا استثنائيا.

وطورت الحيوانات التي تعيش في بيئات شديدة البرودة، مثل القطب الشمالي والقطب الجنوبي، فراء متخصصا يبقيها دافئة وجافة.

وأظهرت الدراسات أن فراء الدب يوفر عزلا حراريا متميزا مع الحفاظ على القوة والمرونة.

وفي الدراسة الجديدة، قام العلماء بمحاكاة بنية القشرة الأساسية لفراء الدب القطبي. وقاموا بإنشاء ألياف إيروجيل بوليمرية قوية تسمى EAF مع مسام كانت مغلفة بطبقة مطاطية رقيقة وقابلة للتمدد.

وتتمتع الألياف الناتجة بأداء عزل حراري ممتاز، كما أنها قوية ميكانيكيا، ما يجعلها مناسبة للحياكة أو النسيج.

وفي تجربة أجريت في بيئة تبلغ -20 درجة مئوية، أظهرت مادة EAF قدراتها الفائقة في العزل، حيث تفوقت على الصوف والقطن في الحفاظ على درجات حرارة السطح.

علاوة على ذلك، فإن ألياف EAF قابلة للغسل والصباغة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام اليومي في المنسوجات.

ويمثل هذا تقدما كبيرا مقارنة بإيروجيل (هلام هوائي) السيليكا التقليدي الذي يفقد خصائص العزل الحراري في البيئات الرطبة.

وكشف الفريق أن الألياف قابلة للتمدد بنسبة تصل إلى 1000%، ما يشير إلى إمكانية استخدامها في مجالات خارج المنسوجات العازلة للحرارة.

وتوصلت الدراسة إلى أن خصائص العزل الحراري شهدت تأثيرا ضئيلا حتى بعد 10 آلاف دورة تمدد متكررة بضغط 100%.

وفي اختبارات لاحقة، نسج العلماء سترة رقيقة مصنوعة من الألياف، ووجدوا أنه حتى عندما كان سمكها نحو خمس سمك السترة التقليدية، فإنها قدمت عزلا مشابها.

وتشير النتائج إلى إمكانية مواصلة تطوير الألياف متعددة الوظائف هذه والتي يمكن أيضا إنتاجها على نطاق واسع باستخدام عمليات بسيطة.

نشرت النتائج في مجلة Science.