サンディエゴ大学のエンジニアのチームは、身体を加熱または冷却し、すべての気象条件で一定の温度に保つことによって個人的な「空調」を提供するウェアラブル「パッチ」を開発しました。
プロジェクトは昨日雑誌に掲載されました 科学の進歩.
着用者に快適さを提供することに加えて、そのようなデバイスは、エネルギーの持続可能性と節約の点で使用の多くの見通しを持っています： 「体温が一定で快適なため、エアコンを作動させる必要はもうありません。」 サイコロ レン・チェン、力学e教授 航空宇宙工学 誰が研究を実施したか。
さまざまなスタンドアローンの加熱または冷却システムを持ち運ぶことができます。 卓上扇風機、床扇風機、暖房器具など、今日までウェアラブルで柔軟性があり、衣服に簡単に統合できるものはありませんでした。
パッチは、優れた導電性を有する粉末状の窒化アルミニウムをベースにした軟質材料であるEcoflexで作られたエラストマーのXNUMXつの層の間のサンドイッチのように挿入された熱電材料でできています。 デバイスは、着用者が選択した温度に加熱または冷却されます。
背中、首、足、手など、体の他の部分よりも熱の変化が速い箇所に配置して、寒さや熱を和らげることができます。
Sahngki Hong、プロジェクトの共著者。
テスト
研究者は、「ヒート パッチ」の試作品を伸縮性のあるブレスレットに組み込み、温度管理された環境でボランティアにテストしました。 わずか 2 分で被験者の体温は 32 °C になり、周囲の環境が 22 度から 36 度まで変化しても一定に保たれました。
スマートスーツの先駆け
このプロジェクトの最終的な目標は、この「パッチ」の複数の部分を組み合わせて、着用者の体温を調節できるスマートスーツを作成することです。つまり、電子機能を損なうことなく、アイロンをかけたり絞ったりできるデバイスです。
メカニズム
温めたり冷やしたりするために、パッチは微弱な電流を使用して、この種のサンドイッチで XNUMX つのエラストマー「シート」から別のエラストマー「シート」に熱を移動します。このようにして、皮膚に接触する側が熱くなり、外側が冷たくなり、またはその逆。
電源は、装置全体に柔軟性を与える非常に薄い銅スプリングで接続されたセルの薄くて柔軟なバッテリーによって与えられます。
エネルギーの節約
各パッチは 5cm の正方形で、0.2 ワットのエネルギーを消費します。 チェンのチームは、着用者の体温を一定かつ快適に保つために 144 ～ 26 ワットを消費する (特に極端な日に) 気候制御された衣服を作成するには、80 個のパッチが必要であると見積もっています。 ちなみに、エアコンの消費電力は数十キロワット。
一人一人の空調は、大きな部屋の空調よりも効率的で節約効果があります。 実際、現在の空調システムでは、オフィスの温度を一定に保つことは、XNUMX 人あたり数千ワットを消費することを意味します。 このようなデバイスは、エネルギー消費と環境への影響を大幅に削減します。
チームは現在、ドレス全体の開発に取り組んでおり、数年後に製品化したいと考えています。現在の問題は、生産システムと...体の熱を制御するスマートフォンアプリに関連しています!
私は勉強します： 「パーソナライズされた体温調節のためのウェアラブル熱電素子」 su 科学の進歩 （2019）。
