การใช้เวลาอยู่ข้างนอกระหว่างช่วงคลื่นความร้อนอาจทำให้เหงื่อออก ไม่สบายตัวและเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้ แต่เหล่านักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นนวัตกรรมที่พวกเขาบอกว่าอาจช่วยบรรเทาความร้อนได้ นั่นคือ เสื้อผ้าที่ทำให้ร่างกายเย็นลงได้
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์ ได้พัฒนาสารเคลือบที่มีความยืดหยุ่นจากชอล์กซึ่งสามารถนำไปเคลือบบนเนื้อผ้าได้ จากการทดสอบภายใต้สภาพอากาศร้อนจัด พวกเขาพบว่าสารเคลือบดังกล่าวสามารถลดอุณหภูมิใต้เสื้อผ้าได้มากถึง 8 องศาฟาเรนไฮต์ (13 องศาเซลเซียส) เมื่อเทียบกับอุณหภูมิในอากาศ และลดลงถึง 15 องศาฟาเรนไฮต์ เมื่อเทียบกับเนื้อผ้าที่ไม่ได้รับการบำบัด
นวัตกรรมนี้เป็นหนึ่งในความพยายามหลายอย่างในการเปลี่ยนเสื้อผ้าของผู้คนให้กลายเป็นเครื่องมือรับมือกับความร้อนที่รุนแรงซึ่งกำลังทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากมนุษย์ยังคงเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ทำให้โลกร้อนขึ้น ความร้อนถือเป็นสภาพอากาศที่รุนแรงที่สุด ทำให้เกิดอาการอ่อนเพลียจากความร้อน และอาจถึงขั้นเป็นโรคลมแดด ซึ่งเป็นโรคที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ เนื่องจากร่างกายสูญเสียความสามารถในการระบายความร้อน
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่า พวกเขาต้องการพัฒนาวิธีทำให้ผ้าเย็นลงโดยใช้วัสดุที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม โดยได้รับแรงบันดาลใจจากปูนปลาสเตอร์ที่ทำจากหินปูนแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการทำให้บ้านเย็นลงในสภาพอากาศร้อน พวกเขาจึงเคลือบกระเบื้องผ้าด้วยอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในหินปูนและชอล์ก
สารเคลือบดังกล่าวสามารถสะท้อนพลังงานจากดวงอาทิตย์กลับสู่ชั้นบรรยากาศได้ และช่วยให้ความร้อนในร่างกายตามธรรมชาติของผู้สวมใส่ระบายออกไปได้ ตามผลการศึกษาใหม่ที่กำลังอยู่ในระหว่างการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ และนำเสนอต่อสมาคมเคมีอเมริกัน (American Chemical Society) ในเดือนนี้
สารเคลือบเสื้อผ้าสู้โลกเดือด
เอวาน ปาตามิอา (Evan Patamia) นักศึกษาระดับปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ ผู้ทำงานด้านนวัตกรรมนี้ นี่คือความพยายามเอาชนะองศาร้อนที่เพิ่มขึ้นจนส่งผลต่อชีวิตประจำวัน ทำให้การใช้ชีวิตอย่างยากลำบาก แม้จะไม่ต้องออกแรงใช้พลังงานในร่างกาย จึงต้องหานวัตกรรมที่ช่วยประหยัดพลังงานง่ายไปแต่ช่วยลดความอารมณ์ความรู้สึกร้อนของร่างกายได้ ถือเป็นการค้นพบทรัพยากรที่นำมาใช้อย่างมีค่า ช่วยให้ผู้คนหลาต้องดิ้นรนต่อสู้ต่อสภาพอากาศร้อนจัด เพื่อให้รู้สึกเย็นสบายในสภาวะโลกร้อนจนเพิ่มขึ้นทุกปี
ทริชา แอล. แอนดรูว์ นักเคมีและนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ ได้บอกถึงกระบวนผลิตเนื้อผ้าเย็นว่า เพียงแค่ทาสารเคลือบที่คิดค้นขึ้นมาฉาบลงในเนื้อผ้าด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน เคลือบสารนี้ในระดับพื้นผิวเท่านั้น โดยไม่ซึมผ่านหรือเปลี่ยนแปลงเส้นใยคอตตอน
สารเคลือบทำความเย็นสามารถนำไปใช้กับผ้าเกือบทุกชนิดที่มีขายในท้องตลาดหรือสามารถซักด้วยเครื่องซักผ้าได้
ใส่สบาย ร่างกายเย็นฉ่ำ
หัวใจนวัตกรรมสู้โลกเดือด
ผ้าระบายความร้อนไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์ใหม่ แต่การออกแบบในอดีตมักเกี่ยวข้องกับโครงสร้างแข็ง กระบวนการผลิตที่ซับซ้อน และส่วนประกอบทางไฟฟ้า ตามการวิจัยผ้าระบายความร้อน ทางวิทยาศาสตร์ ในปี 2566 ทำให้สวมใส่ไม่สบายและมีราคาแพง
การพัฒนา UMass เป็นส่วนหนึ่งของงานวิจัยที่กำลังเติบโตที่สำรวจทางเลือกที่ถูกกว่า สะดวกสบายกว่า และปรับขนาดได้มากขึ้น เนื่องจากภัยคุกคามจากความร้อนสูงทั่วโลกมีมากขึ้น
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย RMIT ในเมืองเมลเบิร์น ประเทศออสเตรเลีย ได้ใช้อนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่านาโนไดมอนด์เพื่อเคลือบผ้าฝ้าย ซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิลดลงถึง 3 องศาเซลเซียส (5.4 ฟาเรนไฮต์) เมื่อเทียบกับผ้าฝ้ายที่ไม่ได้รับการปรับปรุง ตามผลการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้
สิ่งนี้อาจฟังดูไม่สำคัญมากนัก แต่ว่ามันทำให้ ความสะดวกสบายและผลกระทบต่อสุขภาพแตกต่างกันในระยะเวลาที่ยาวนาน และในทางปฏิบัติ อาจเป็นความแตกต่างระหว่างการปิดเครื่องปรับอากาศหรือการเปิดเครื่องปรับอากาศ ชาดี ฮูสยาร์ (Shadi Housyar) หัวหน้าโครงการและอาจารย์อาวุโสที่ RMIT กล่าวในแถลงการณ์
ตัวอย่างผ้าที่ผ่านการบำบัด (L) ที่ใช้ในการศึกษาของมหาวิทยาลัย RMIT อยู่ข้างๆ ตัวอย่างผ้าที่ยังไม่ผ่านการบำบัด (R) โดยที่นักวิจัยกำลังถือจานนาโนไดมอนด์ เชอร์รี่ ไค/มหาวิทยาลัย RMIT
เซฟโลก เซฟพลังงาน
การศึกษาของมหาวิทยาลัย RMIT พบว่าการใช้ผ้าทำความเย็นอาจช่วยประหยัดพลังงานได้ 20 ถึง 30 % เนื่องจากใช้เครื่องปรับอากาศน้อยลง ซึ่งถือเป็นเครื่องมือทำความเย็น ที่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อโลกอย่างมาก
แม้ว่านาโนไดมอนด์อาจฟังดูมีราคาแพง แต่บรรดานักวิจัยกล่าวว่านาโนไดมอนด์ไม่เหมือนกับเพชรที่ใช้ในเครื่องประดับ
“อันที่จริงแล้วการผลิตนาโนไดมอนด์มีต้นทุนต่ำว่า ด้วยการพัฒนาปรับปรุงอีกมาก เพื่อเอาชนะข้อจำกัดประสิทธิภาพของผ้านาโนไดมอนด์ลดลงหลังจากซักผ้าหลายครั้ง“” ฮูชยาร์กล่าว
ฮูชยาร์กล่าวว่า นาโนไดมอนด์ทำงานในลักษณะเดียวกับอนุภาคหินปูนที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ใช้ หลักการของการศึกษานี้เหมือนกัน เธอกล่าว โดยใช้อนุภาคนาโนเพื่อถ่ายเทความร้อนออกจากร่างกาย
ฮูชยาร์ซึ่งได้วิจัยเสื้อผ้าป้องกันความร้อนมานานกว่าทศวรรษ กล่าวว่ากระบวนการผลิตที่ UMass ใช้ดูมีแนวโน้มดี แต่พวกเขาจำเป็นต้องหาวิธีขยายขนาดและรักษาต้นทุนให้ต่ำ
เธอบอกว่าผ้าที่ระบายความร้อนได้จะต้องมีราคาไม่แพง “ถ้าต้นทุนสูงกว่าผ้าธรรมดาถึงสามเท่า ผ้าก็จะไม่เพียงพอให้ทุกคนใช้” คนส่วนใหญ่ที่ยากจนที่สุดมักเป็นกลุ่มที่เสี่ยงต่อความร้อนจัดและเข้าถึงเทคโนโลยีระบายความร้อน ได้น้อยที่สุด
เมื่อมีผลิตภัณฑ์เข้าสู่ตลาดมากขึ้น ก็มี โอกาสมากมายในพื้นที่นี้ที่จะขยายขนาดเพื่อให้ทุกคนเข้าถึงได้ ฮูชยาร์ กล่าวเสริม
แอนดรูว์จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่า จนถึงขณะนี้ ทีมงานของเธอถูกจำกัดด้วยขนาดของอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม พวกเขาตั้งเป้าที่จะเริ่มการผลิตนำร่องโดยผ่านบริษัทสตาร์ทอัพแห่งใหม่ โดยผลิตแผ่นผ้าเคลือบที่มีความกว้าง 5 ฟุตและยาว 300 ฟุต
แอนดรูว์ กล่าวว่า ต้นทุนของวัตถุดิบสำหรับการเคลือบนั้น “ต่ำถึงจัดการได้” แต่เขายอมรับว่าราคาโดยรวมจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเนื่องมาจากกระบวนการใช้งานซึ่งเป็นช่วงที่การเคลือบจะถูกนำไปใช้กับผ้า
หากสามารถขยายขนาดการผลิตผ้าระบายความร้อนราคาไม่แพงได้ นักวิจัยบางคนกล่าวว่าประโยชน์ดังกล่าวอาจขยายออกไปไกลเกินกว่าแค่เสื้อผ้าเท่านั้น
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยชิคาโกหวังว่าจะนำไปสู่วิวัฒนาการผ้าระบายความร้อนที่ทำจากวัสดุต่าง ๆ เช่น นาโนไวร์เงินและขนสัตว์ จะสามารถใช้ระบายความร้อนในอาคารและรถยนต์ได้ด้วย จากการทดสอบภายใต้แสงแดดอันร้อนแรงของรัฐแอริโซนา พบว่าผ้าชนิดนี้เย็นกว่าผ้าไหมเชิงพาณิชย์ที่มักใช้ทำเสื้อผ้าฤดูร้อนถึง 16 องศาฟาเรนไฮต์
นักวิทยาศาสตร์ กล่าวว่า การใช้ผ้าทำความเย็นอย่างแพร่หลายมากขึ้นจะช่วยลดต้นทุนและผลกระทบต่อสภาพอากาศจากเครื่องปรับอากาศ
“อารยธรรมของเราใช้พลังงานเพียง 10 ถึง 15 % ของพลังงานทั้งหมดเพียงเพื่อให้รู้สึกสบายตัวไม่ว่าจะไปที่ใดก็ตาม” Po-Chun Hsu ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโมเลกุลแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกและผู้เขียนผลการศึกษากล่าวในแถลงการณ์
ในขณะที่การแก้ไขปัญหาความร้อนสูงหมายถึงการลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างรวดเร็ว แต่คลื่นความร้อนร้ายแรงได้เกิดขึ้นแล้ว และนักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าผ้าที่ระบายความร้อนเหล่านี้อาจมีบทบาทที่เป็นประโยชน์ เนื่องจากผู้คนจำนวนมากต้องเผชิญกับความร้อนที่ร่างกายของตนไม่สามารถทนทานได้
ซูปิง ซาง (Xueping Zhang) ศาสตราจารย์ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการความร้อนและความชื้นส่วนบุคคลจากมหาวิทยาลัย Donghua ประเทศจีน ผู้เขียนบทความวิจารณ์วิทยาศาสตร์เรื่องผ้าระบายความร้อนในปี 2023 อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้ความเย็นเฉพาะจุดกับบริเวณใดบริเวณหนึ่งของร่างกายได้อย่างแม่นยำ และสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้
เธอมองเห็นบทบาทที่สำคัญของผ้าระบายความร้อน — และในไม่ช้านี้ “ด้วยความก้าวหน้าของวัสดุและเทคโนโลยี สิ่งทอระบายความร้อนส่วนบุคคล จะพร้อมสำหรับการใช้งานทั่วไปในอนาคตอันใกล้นี้”
ที่มา: https://edition.cnn.com/2024/08/25/climate/heat-cooling-fabrics/index.html
