փուլային անցումային ջերմակարգավորման մանրաթել, փուլային անցումային մանվածք, օդորակման մանրաթել, կայուն ջերմաստիճանի մանվածք, L-PCM թեթև օդ

Փոփոխական ֆազի նյութեր (PCM) այն նյութերն են, որոնք կարող են որոշակի ջերմաստիճանի դեպքում փոխել իրենց ֆազը (պինդ, հեղուկ, գազ) և ապահովել թաքնված ջերմություն։ Նյութի ֆազի փոփոխման գործընթացը կոչվում է ֆազային փոփոխության գործընթաց, որի ընթացքում փոփոխական ֆազի նյութը կլանում կամ արձակում է մեծ քանակությամբ թաքնված ջերմություն, ինչի արդյունքում առաջանում է սառնություն կամ ջերմության կուտակման գործառույթը։

PCM առաջին անգամ օգտագործվել է ԱՄՆ Տիեզերական և օդատիեզերական գործակալության (NASA) լուսնի վայրէջքի ծրագրում՝ տիեզերագնացների հագուստի համակարգերի համար հարմարավետ զգացողություն և մարմնի ջերմաստիճանի հավասարակշռություն ապահովող նոր նյութեր մշակելու նպատակով։ Այն կարող է ավտոմատ կերպով կարգավորել ջերմաստիճանը՝ հաղթահարելու տիեզերքի ծայրահեղ շոգ և ցուրտ, ջերմաստիճանի կտրուկ փոփոխությունների միջավայրի մարտահրավերները։ Այս տեխնոլոգիան սկսվել է 1987 թվականին, երբ NASA Ջոնսոնի տիեզերական կենտրոնը մասնավոր ձեռնարկությունների հետ համագործակցությամբ մշակեց փոփոխական ֆազի նյութեր արտատիեզերական հագուստի, հատկապես տիեզերագնացների ձեռնոցների համար։ TRDC ընկերության օգնությամբ NASA-ն հաջողությամբ կիրառեց տեքստիլ նյութեր, որոնք պարունակում են փոփոխական ֆազի միկրոկապսուլներ (mPCM), տիեզերական հագուստի մեջ։PCM-ի հիմնական բաղադրիչը փոփոխական ֆազի միկրոկապսուլներն է, որոնք միկրոկապսուլների ծածկման տեխնոլոգիայի միջոցով փոփոխական ֆազի նյութը (միջուկային նյութը) փոքր կապսուլային մասնիկների մեջ են ծածկում, ինչը պաշտպանում է փոփոխական ֆազի նյութը արտաքին միջավայրի ազդեցությունից։ Երբ այս նյութերը պինդ վիճակից հեղուկի են փոխվում կամ հակառակը, նրանք կարող են ջերմաստիճանը գրեթե անփոփոխ պահելով կլանել կամ արձակել ջերմություն, ինչի արդյունքում հասնում են էֆեկտի։

Թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթել

01Ի՞նչ է փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը

Թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը այն Շանդունի հազվագյուտ տեխնոլոգիաների զարգացման ՍՊ ընկերության կողմից տիեզերական տեխնոլոգիայի փոփոխական ֆազի նյութերը մանրաթելի հիմնական նյութի հետ յուրահատուկ նանո սահմանափակ ծածկման և պոլիմերացման տեխնոլոգիայի միջոցով պատրաստված խելացի ջերմաստիճանի կառավարման և երկկողմանի ջերմաստիճանի կարգավորման համակցված նյութ է, որն արդյունավետորեն կանխում է «սառը-շոգ» սթրեսային ռեակցիան և բավարարում մարմնի զգացողության հարմարավետության պահանջները՝ ջերմաստիճանի խելացի կառավարման մանրաթել։ Թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը ոչ միայն կարող է ամառը սառնության զգացողություն ապահովել, այլ նաև կարող է օգտագործվել ձմռանը ջերմության կուտակման և ջերմության պահպանման համար։

02Փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի աշխատանքի սկզբունքը

Ջերմության կլանման գործընթացը:

Երբ միջավայրի ջերմաստիճանը բարձրանում է, փոփոխական ֆազի նյութը սկսում է պինդ վիճակից հեղուկի փոխվել։ Այս գործընթացի ընթացքում փոփոխական ֆազի նյութը կլանում է շրջակա միջավայրի ջերմությունը և այն պահպանում է որպես թաքնված ջերմություն։ Օրինակ՝ շոգ ամառվա ժամանակ մարմինը առաջացնում է մեծ քանակությամբ ջերմություն, թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի փոփոխական ֆազի նյութը կլանում է այս ջերմությունը, ինչի արդյունքում նվազում է մարմնի շրջակայքի ջերմաստիճանը և մարդը զգում է սառնություն։ Այս ջերմության կլանման գործընթացը կարող է արդյունավետորեն թեթևացնել բարձր ջերմաստիճանի ազդեցությունը մարմնի վրա և բարձրացնել մարմնի հարմարավետությունը։

Ջերմության արձակման գործընթացը:

Երբ միջավայրի ջերմաստիճանը իջնում է, փոփոխական ֆազի նյութը սկսում է հեղուկ վիճակից պինդի փոխվել։ Այս գործընթացի ընթացքում փոփոխական ֆազի նյութը արձակում է նախկինում պահպանված թաքնված ջերմությունը և ջերմություն է տալիս շրջակա միջավայրին։ Օրինակ՝ սառը ձմռանը թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի փոփոխական ֆազի նյութը արձակում է ջերմություն, որպեսզի մարմնին լրացուցիչ ջերմություն տա և պահպանի մարմնի ջերմաստիճանի կայունությունը։ Այս ջերմության արձակման գործընթացը կարող է որոշ չափով դիմակայել սառնությանը և նվազեցնել մարմնի ջերմության կորուստը։

Թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը օգտագործում է յուրահատուկ փոփոխական ֆազի նյութի ֆազի փոփոխման հատկությունները, ջերմաստիճանի փոփոխության ժամանակ կլանում կամ արձակում է ջերմություն և իրականացնում ջերմաստիճանի երկկողմանի խելացի կարգավորում, ինչը մարդկանց համար բարդ և փոփոխական ջերմաստիճանի միջավայրում ապահովում է գերազանց հարմարավետ զգացողություն։

03Փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի արտադրանքի առավելությունները

（1）գերակայուն բարձրություն

Ունի բարձր էնթալպիայի արժեք, բարձր էներգիայի կուտակման, ցածր գերսառնման, բարձր ջերմակայունության և այլ գերազանց հատկություններ, հարմար է օգտագործել ցածր և բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում;

（2） էկոլոգիական հակաբակտերիալություն

Հիմնական փոփոխական ֆազի հումքը ստացվում է կենսաբանական հիմքից, էկոլոգիական անվտանգության հետ մեկտեղ ունի արդյունավետ ֆիզիկական հակաբակտերիալ հատկություններ, օգտակար է մարդու համար;

（3） էֆեկտի երկարատևություն

Յուրահատուկ փոփոխական ֆազի միկրոկապսուլների տեխնոլոգիա, ունի բարձր լվացման դիմադրություն և քայքայման դիմադրության հատկություններ, կարող է կրկնակի օգտագործվել, ֆիզիկական էֆեկտը երկարատև է;

（4） խելացի կարգավորում

Կարող է ըստ օդի ջերմաստիճանի փոփոխության խելացի կերպով կարգավորել մաշկի և մարմնի միջև ընկած միկրո միջավայրի ջերմաստիճանը, նվազեցնել էներգիայի սպառումը, նվազեցնել ածխածնի արտանետումները;

（5） երկկողմանի ջերմաստիճանի կարգավորում

Պինդ և հեղուկի երկկողմանի փոխակերպման միջոցով շարունակաբար կլանում և արձակում է ջերմություն, առաջացնում ջերմային ստվերի էֆեկտ, իրականացնում արդյունավետ սառնության/ջերմության կառավարում մարդու մաշկի համար;

Կիրառման լայն ոլորտներ

01Հագուստի ոլորտ՝ հարմարավետ հագնվելու զգացողության ստեղծում

Ամենօրյա հագնվելու առումով թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը կարող է ճշգրիտ ընկալել արտաքին միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխությունները։ Երբ շոգ ամառը գալիս է, արտաքին ջերմաստիճանը բարձրանում է, մանրաթելի փոփոխական ֆազի նյութը արագորեն կլանում է մարմնի առաջացրած ավելորդ ջերմությունը, ինչպես անտեսանելի փոքր օդորակիչ, որպեսզի մարդիկ միշտ մնան սառը և հարմարավետ վիճակում։ Իսկ սառը ձմռանը փոփոխական ֆազի նյութը նորից արձակում է նախկինում պահպանված ջերմությունը, ինչպես հոգատար փոքր ջեռուցիչ, որպեսզի մարդկանց դիմակայեն սառնությանը և նվազեցնեն հագուստը հաճախակի փոխելու անհրաժեշտությունը։

Դրսի սպորտի սիրահարների համար լեռնագնացության, քայլարշավի և այլ գործունեության ժամանակ միջավայրի ջերմաստիճանը բարդ և փոփոխական է։ Թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելից պատրաստված սպորտային հագուստը կարող է արագ հարմարվել այս փոփոխություններին, բարձրանալիս ցածր ջերմաստիճանի լեռնոտից մինչև բարձր ջերմաստիճանի գագաթ, այն ժամանակին կարգավորում է մարմնի ջերմաստիճանը, սպորտիստներին պահպանում է մարմնի հարմարավետությունը և կայունությունը, արդյունավետորեն նվազեցնելով ջերմաստիճանի անհարմարության պատճառով առաջացող հոգնածությունը և վնասվածքների ռիսկը։

Հատուկ մասնագիտությունների հագուստների համար նույնպես օգուտ է բերում թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը, օրինակ՝ հրշեջները առաջադրանքներ կատարելիս բախվում են հրդեհի բերած բարձր ջերմաստիճանի այրման հետ, նրանց պաշտպանական հագուստում փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի ավելացումը թույլ է տալիս մեծ քանակությամբ ջերմություն կլանել, նվազեցնել մարմնի մակերեսի ջերմաստիճանը և մեծապես նվազեցնել շոգի հարվածի և այրվածքների հավանականությունը։ Բևեռային հետազոտողները գտնվում են սառցե և ձյունե ծայրահեղ սառնության միջավայրում, թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթել պարունակող հագուստը նրանց համար շարունակական ջերմություն է տալիս, ապահովելով աշխատանքի հարթ ընթացքը։

Տնային տեքստիլի ոլորտում թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը նույնպես կարևոր դեր է խաղում։ Մահճակալի սավանների, ծածկոցների և բարձի ծածկոցների և այլ մահճակալի պարագաներում կիրառվելիս այն կարող է ճշգրիտ կերպով կարգավորել ըստ մարդու քնի ժամանակ մարմնի ջերմաստիճանի փոփոխության։ Երբ մարդը քնում է, մարմնի նյութափոխանակությունը ջերմություն է առաջացնում, մարմնի ջերմաստիճանը աստիճանաբար բարձրանում է, այս ժամանակ փոփոխական ֆազի նյութը կլանում է ավելորդ ջերմությունը, մարդուն սառը և հարմարավետ զգացողություն է տալիս։ Իսկ գիշերվա երկրորդ կեսին մարմնի ջերմաստիճանը իջնում է, փոփոխական ֆազի նյութը նորից արձակում է ջերմությունը, պահպանում է ջերմությունը, օգնում է բարելավել քնի որակը և մարդկանց հանգիստ գիշեր ապահովել։

Սառը ձմռանը փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման ծածկոցը դառնում է մարդկանց հոգատար ուղեկիցը։ Այն կարող է մարմնի հետ շփվելիս կլանել ավելորդ ջերմությունը, կանխել գերտաքացման պատճառով անհարմարությունը։ Երբ մարդը հեռանում է, դանդաղորեն արձակում է ջերմությունը, պահպանում է ծածկոցի ջերմաստիճանը, նորից օգտագործելիս սառը չի զգացվում, մարդկանց շարունակական ջերմություն է տալիս։

03Բժշկական և առողջապահական ոլորտ՝ օգնելով վերականգնման և խնամքի գործընթացին

Բժշկական և առողջապահական ոլորտում թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը շատ հարմարություններ է բերում հիվանդների և բժշկական անձնակազմի համար։ Վերականգնման խնամքի առումով որոշ հիվանդներ զգայուն են ջերմաստիճանի նկատմամբ, թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելից պատրաստված ծնկապաշտպանների, գոտկապաշտպանների և այլ վերականգնման պարագաների օգտագործումը թույլ է տալիս խելացի կերպով կարգավորել ըստ հիվանդի մարմնի տեղական ջերմաստիճանի փոփոխության։ Տեղական ջերմաստիճանը բարձր լինելու դեպքում կլանում է ջերմությունը, ջերմաստիճանը ցածր լինելու դեպքում արձակում է ջերմությունը, խթանում արյան շրջանառությունը, թեթևացնում ցավը և օգնում հիվանդի վերականգմանը։

Հիվանդանոցի վիրահատական սենյակներում և հիվանդասենյակներում ջերմաստիճանի նկատմամբ բարձր պահանջներ ունեցող որոշ հիվանդների, օրինակ նորածինների, տարեցների և այլոց համար թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելից պատրաստված բժշկական հագուստը կարող է նրանց համար կայուն և հարմարավետ ջերմաստիճանի միջավայր ապահովել, պաշտպանել նրանց առողջությունը և օգնել բժշկական խնամքի աշխատանքների հարթ ընթացքին։

Տիեզերական և օդատիեզերական ոլորտում թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը չփոխարինելի դեր է խաղում։ Տիեզերական միջավայրը չափազանց ծայրահեղ է, ջերմաստիճանի փոփոխությունները չափազանց կտրուկ են։ Երբ տիեզերանավը գտնվում է արևի ուղղակի ճառագայթման գոտում, ջերմաստիճանը կարող է հասնել 100 աստիճանից ավելիի, իսկ ստվերի մաս մտնելիս ջերմաստիճանը կտրուկ իջնում է մինչև -100 աստիճանից ցածր։

Տիեզերագնացների հագած տիեզերական հագուստում օգտագործվող փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելը կարող է արդյունավետորեն դիմակայել այս ծայրահեղ ջերմաստիճանի փոփոխություններին։ Երբ տիեզերական հագուստի արտաքին ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև փոփոխական ֆազի նյութի հալման կետը, փոփոխական ֆազի նյութը պինդ վիճակից հեղուկի է փոխվում, կլանում է մեծ քանակությամբ ջերմություն և կանխում տիեզերագնացին բարձր ջերմաստիճանի պատճառով շոգի հարվածի կամ մարմնի ֆունկցիաների վնասման հավանականությունը։ Իսկ երբ ջերմաստիճանը իջնում է մինչև փոփոխական ֆազի նյութի պնդացման կետը, փոփոխական ֆազի նյութը հեղուկ վիճակից պինդի է փոխվում, արձակում է նախկինում պահպանված ջերմությունը, տիեզերագնացին պահպանում է մարմնի ջերմաստիճանը, կանխում սառը միջավայրում մարմնի ջերմության կորուստը և ապահովում տիեզերագնացի կյանքի անվտանգությունը և նորմալ աշխատանքը տիեզերքում։ Բացի այդ, տիեզերանավի ներքին ձևավորման նյութերում փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի կիրառումը կարող է նաև կարգավորել խցի ջերմաստիճանը, տիեզերագնացի համար ստեղծելով համեմատաբար կայուն և հարմարավետ աշխատանքի և կյանքի միջավայր։

Ավտոմոբիլային ոլորտում ավտոմոբիլի նստատեղերի և ինտերիերում թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի օգտագործումը կարող է բարելավել մեքենայի ներսի ջերմաստիճանի հարմարավետությունը։ Շոգ ամառվա ժամանակ կարող է նվազեցնել նստատեղի մակերեսի ջերմաստիճանը և կանխել այրվածքները։ Սառը ձմռանը ապահովում է ջերմություն, նվազեցնում է մեքենայի ներսի ցածր ջերմաստիճանի պատճառով ուղևորների համար անհարմարությունը, միևնույն ժամանակ նվազեցնում է մեքենայի ներսի օդորակման համակարգի բեռը և նվազեցնում է էներգիայի սպառումը։

Շինարարության ոլորտում թեթև օդի փոփոխական ֆազի ջերմաստիճանի կարգավորման մանրաթելի ավելացումը շինարարական ջերմամեկուսիչ նյութերում կարող է կարգավորել ներքին ջերմաստիճանը։ Ներքին ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում մանրաթելը կլանում է ջերմությունը, ջերմաստիճանի իջեցման դեպքում արձակում է ջերմությունը, նվազեցնում է օդորակման և ջեռուցման օգտագործման հաճախականությունը, նվազեցնում է էներգիայի սպառումը, իրականացնում է էներգիայի խնայողության և արտանետումների նվազեցման նպատակը, միևնույն ժամանակ բարձրացնում է ներքին բնակության հարմարավետությունը։