درجہ حرارت سے متعلق پہلا حساس ٹیکسٹائل بنایا گیا ہے جو ہمارے جسم کو ریگولیٹ کر سکتا ہے۔ گرمی کے ساتھ تبادلہ ماحول
ہمارا جسم جذب کرتا ہے یا کھو جاتا ہے۔ گرمی اورکت تابکاری کی شکل میں۔ کمرے کے درجہ حرارت پر تقریباً 40 فیصد دل کی منتقلی اس طریقے سے ہوتی ہے۔ انسانی جسم ایک ریڈی ایٹر ہے اور ہم اس ضابطے کو فعال کرنے کے لیے لباس کا استعمال کرتے ہیں کیونکہ مختلف کپڑے انفراریڈ شعاعوں کو پھنساتے ہیں اور درجہ حرارت کو کنٹرول کر کے ہمیں گرم یا ٹھنڈا رکھتے ہیں۔ سائنسدانوں نے بہت عرصے سے ایک ایسا تانے بانے تیار کرنے کی خواہش کی تھی جو اس توانائی کو صرف پھنسانے کے بجائے خارج کر سکے، تاکہ ہمارے جسم کو غیر فعال طور پر ٹھنڈا رکھا جا سکے۔ تاہم، ٹیکسٹائل بیرونی میں ہونے والی تبدیلیوں کا جواب نہیں دیتے ہیں۔ ماحول اور اس لیے وہ کولنگ اور ہیٹنگ دونوں کو ریگولیٹ کرنے کی صلاحیت نہیں رکھتے۔ ہم انسانوں کے لیے ماحول میں درجہ حرارت کی تبدیلی سے نمٹنے کا واحد طریقہ مناسب لباس کا انتخاب اور پہننا ہے۔
ایک نیا منفرد ٹیکسٹائل
یونیورسٹی آف میری لینڈ، امریکہ کے سائنسدانوں نے ایک جدید کپڑا بنایا ہے جو بیرونی موسمی حالات کے مطابق کسی شخص کے جسم سے گزرنے والی حرارت کی مقدار کو خود بخود کنٹرول کر سکتا ہے۔ تانے بانے کو خاص طور پر انجنیئرڈ ہیٹ حساس سوت (پولیمر فائبر) سے بنایا گیا ہے جس کے پٹے گرمی (یا انفراریڈ تابکاری) کی ترسیل یا بلاک کرنے کے لیے 'گیٹ' کے طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ 'گیٹ' بہت ذہانت سے بہت منفرد انداز میں کام کرتا ہے۔ جب باہر موسم گرم اور مرطوب ہے، فائبرکمپیکٹ کے سٹرنڈز اور فائبر گر جاتے ہیں جس کی وجہ سے تانے بانے کی بنائی کھل جاتی ہے۔ ایک بار 'کھولنے' کے بعد، تانے بانے ہمارے جسم سے نکلنے والی حرارت کو باہر نکلنے کی اجازت دے کر ٹھنڈک کو متحرک کرتا ہے۔ اس سے ہمیں ٹھنڈا محسوس ہوتا ہے کیونکہ کپڑا سورج کی روشنی کو بھی منعکس کرتا ہے۔ اس کے برعکس، جب باہر کا موسم خشک اور سرد ہوتا ہے، تو ریشہ پھیلتا ہے اور بند کرتا ہے یا خلا کو کم کر دیتا ہے تاکہ گرمی کو باہر نکلنے سے روکنے کے لیے انسان کو گرم محسوس کر سکے۔ لہذا، فیبرک بیرونی ماحولیاتی حالات کی بنیاد پر حقیقی وقت میں اورکت شعاعوں کو متحرک طور پر گیٹ کرتا ہے۔
اس کے پیچھے ٹیکنالوجی
تانے بانے کا نیا پن اس کے بنیادی سوت کی وجہ سے ہے جو دو مخالف قسم کے تجارتی طور پر دستیاب مصنوعی سے بنا ہے۔ مواد، ہائیڈرو فیلک سیلولوز اور ہائیڈروفوبک ٹرائیسیٹیٹ فائبرز، جو پانی کو جذب کرتے ہیں یا پیچھے ہٹاتے ہیں۔ فائبریئر کے کناروں کو ایک کنڈکٹو دھات کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے - ایک کاربن پر مبنی ہلکے وزن والے کاربن نانوٹوبس - ایک ایسے عمل کے ذریعے جو عام طور پر مصنوعی ریشوں کی صنعتی رنگنے کے لیے استعمال ہونے والی محلول رنگنے کی طرح ہوتا ہے۔ دوہری خصوصیات کی وجہ سے جب یہ نمی جیسے نم حالات کے سامنے آتا ہے تو فائبر وارپ ہوجاتا ہے۔ کوٹنگ کے اندر کاربن نانوٹوبس کے درمیان برقی مقناطیسی جوڑے میں تبدیلی آتی ہے جو ایک 'ریگولیٹنگ سوئچ' کی طرح کام کرتی ہے۔ ہر بار برقی مقناطیسی جوڑے میں اس تبدیلی کی بنیاد پر، فیبرک یا تو گرمی کو روکتا ہے یا اسے گزرنے دیتا ہے۔ فیبرک پہننے والے شخص کو اس بنیادی سرگرمی کا احساس نہیں ہوتا کیونکہ فیبرک ایک منٹ سے بھی کم وقت میں یہ کام فوری طور پر کرتا ہے۔ یہ کسی شخص کی حرارتی تکلیف کی سطح کو خود ہی محسوس کرتا ہے اور کسی کی جلد کے نیچے نمی کی سطح میں تبدیلی کے ساتھ ہیٹرڈیٹیڈ حرارت کی مقدار میں 35 فیصد تک فرق ہوسکتا ہے۔
ایک عملی تجربے میں، ٹیم نے مستقبل کی تیاری کے لیے اسکیل ایبلٹی کو ظاہر کرنے کے لیے 0.5 m2 کی ایک جھلک بنائی۔ مرطوب اور خشک حالات میں فائبر کے فاصلہ میں تبدیلی کو حقیقی وقت میں کنفوکل فلوروسینس مائیکروسکوپی اور فیبرک کے فلوروسینٹ طور پر رنگے ہوئے سویچ کا استعمال کرتے ہوئے پکڑا گیا تھا۔ فائبر کی کارکردگی کا اندازہ لگانے کے لیے، انہوں نے نمی کے مختلف ماحولیاتی چیمبر کے ساتھ منسلک فوئیر ٹرانسفارم IR سپیکٹرومیٹر کا استعمال کیا۔ کپڑے کا ایک چھوٹا سا جھٹکا انہوں نے مشاہدہ کیا کہ فیبرک انفراریڈ ٹرانسمیٹینس میں 35 فیصد رشتہ دار تبدیلی حاصل کر سکتا ہے۔ تمام تجربات میں فیبرک ایک منٹ کے اندر اندر کولنگ سے ہیٹنگ موڈ میں موثر طریقے سے تبدیل ہو سکتا ہے۔
کیا یہ اصلی لباس کی طرح عملی ہے؟
پہلی بار ایک نیا فیبرک بنایا گیا ہے جو انسان کو گرم رہنے میں مدد کرتا ہے جب باہر کا موسم ٹھنڈا اور خشک ہوتا ہے اور جب موسم گرم اور مرطوب ہوتا ہے تو ٹھنڈا رہتا ہے۔ یہ واقعی دلکش ہے! تانے بانے کو بنا یا جا سکتا ہے اور اسے دوسرے کھیلوں کے لباس کی طرح دھویا بھی جا سکتا ہے۔ اس تانے بانے کو زیادہ عملی اور روزمرہ کے استعمال کے لیے مفید بنانے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔ محققین کو امید ہے کہ مستقبل قریب میں ایک مینوفیکچرنگ یونٹ کے ساتھ مل کر اس ناول کے تانے بانے سے تیار کردہ کپڑے تیار کریں گے۔ یہ دریافت میں شائع ہوئی۔ سائنس اختراعی اور امید افزا ہے کیونکہ اس طرح کا فیبرک کھلاڑیوں، کھلاڑیوں، نوزائیدہ بچوں اور بوڑھے لوگوں کو آرام دہ اور عام لباس کا احساس فراہم کرکے فائدہ مند ثابت ہوسکتا ہے۔
***
{آپ اصل تحقیقی مقالے کو ذیل میں دیے گئے DOI لنک پر کلک کر کے پڑھ سکتے ہیں جو حوالہ دیئے گئے ماخذ کی فہرست میں ہے}
ذرائع)
Zhang XA et al 2019۔ ٹیکسٹائل میں انفراریڈ تابکاری کی متحرک گیٹنگ۔ سائنس. 363(6427)۔
http://doi.org/10.1126/science.aau1217
