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I materiali a cambio di fase (PCM) sono materiali in grado di cambiare stato (solido, liquido, gas) a una temperatura specifica e di fornire calore latente. Il processo di cambiamento dello stato della sostanza è chiamato processo di cambio di fase, che è accompagnato dall'assorbimento o dal rilascio di grandi quantità di calore latente da parte del materiale a cambio di fase, generando così la funzione di accumulo di freddo o calore.

PCM è stato utilizzato per la prima volta nel programma di sbarco lunare della NASA (Agenzia Spaziale Nazionale degli Stati Uniti), sviluppato come nuovo materiale per i sistemi di abbigliamento degli astronauti per garantire comfort e bilanciare la temperatura corporea. È in grado di regolare automaticamente la temperatura per affrontare ambienti spaziali con temperature estremamente alte e basse e cambiamenti drastici. Questa tecnologia è iniziata nel 1987, quando il Centro Spaziale Johnson della NASA ha collaborato con imprese private per sviluppare materiali a cambio di fase per le tute spaziali extraveicolari, in particolare i guanti degli astronauti. Con l'assistenza della TRDC, la NASA è riuscita ad applicare con successo materiali tessili contenenti microcapsule a cambio di fase (mPCM) alle tute spaziali. La sostanza fondamentale del PCM, le microcapsule a cambio di fase, utilizza la tecnologia di rivestimento microcapsulare per incapsulare il materiale a cambio di fase (materiale nucleare) in piccole particelle di capsula, evitando che il materiale a cambio di fase sia influenzato dall'ambiente esterno. Quando questi materiali passano dallo stato solido a liquido o viceversa, possono assorbire o rilasciare calore a una temperatura quasi invariata, ottenendo così l'effetto di regolazione automatica della temperatura.

Fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir

01Cos'è la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase

La fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir è una fibra per la gestione intelligente della temperatura sviluppata da Shandong Rare Technology Development Co., Ltd. utilizzando materiali a cambio di fase di tecnologia aerospaziale e substrati di fibra attraverso una tecnologia unica di incapsulazione a nano-limite e polimerizzazione, che combina regolazione intelligente della temperatura e regolazione bidirezionale, impedendo efficacemente la reazione di stress "freddo-caldo" e soddisfacendo le esigenze di comfort corporeo. La fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir non solo può fornire una sensazione di freschezza in estate, ma può anche essere utilizzata per accumulare calore e riscaldamento in inverno.

02Principio di funzionamento della fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase

Processo di assorbimento del calore:

Quando la temperatura ambientale aumenta, il materiale a cambio di fase inizia a passare dallo stato solido a liquido. Durante questo processo, il materiale a cambio di fase assorbe il calore dell'ambiente circostante, immagazzinandolo come calore latente. Ad esempio, in un'estate calda, il corpo umano produce una grande quantità di calore; il materiale a cambio di fase nella fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir assorbe questo calore, riducendo così la temperatura intorno al corpo umano e facendo sentire le persone fresche. Questo processo di assorbimento del calore può alleviare efficacemente l'impatto delle alte temperature sul corpo umano e migliorare il comfort corporeo.

Processo di rilascio del calore:

Quando la temperatura ambientale diminuisce, il materiale a cambio di fase inizia a passare dallo stato liquido a solido. Durante questo processo, il materiale a cambio di fase rilascia il calore latente precedentemente immagazzinato, emettendo calore nell'ambiente circostante. Ad esempio, in un inverno freddo, il materiale a cambio di fase nella fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir rilascia calore, fornendo calore aggiuntivo al corpo umano e mantenendo stabile la temperatura corporea. Questo processo di rilascio del calore può resistere al freddo in una certa misura e ridurre la perdita di calore corporeo.

La fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir utilizza le caratteristiche di cambiamento di stato del materiale a cambio di fase unico, assorbendo o rilasciando calore quando la temperatura cambia, realizzando una regolazione intelligente bidirezionale della temperatura e fornendo alle persone un eccellente comfort corporeo in ambienti con temperature complesse e variabili.

03Vantaggi del prodotto della fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase

(1)Alte prestazioni

Ha eccellenti caratteristiche come alto valore di entalpia, alta capacità di accumulo, basso sovraffreddamento e alta resistenza alla temperatura, adatto per l'uso in ambienti a bassa e alta temperatura;

(2) Ecologico e antibatterico

Le materie prime chiave a cambio di fase derivano da substrati biologici, sono ecologicamente sicure e hanno un'efficace prestazione antibatterica fisica, benefica per il corpo umano;

(3) Effetto duraturo

La tecnologia unica di microcapsule a cambio di fase ha un'elevata resistenza al lavaggio e alla distruzione, può essere riutilizzata e l'effetto fisico persiste a lungo;

(4) Regolazione intelligente

Può regolare intelligentemente la temperatura del microambiente tra la pelle e il corpo umano in base alle variazioni della temperatura ambientale, riducendo il consumo di energia e le emissioni di carbonio;

(5) Regolazione bidirezionale della temperatura

Attraverso la conversione bidirezionale solido-liquido, assorbe e rilascia continuamente calore, generando un effetto di schermatura termica e gestendo efficacemente il freddo/caldo della pelle umana;

Ampi campi di applicazione

01Campo dell'abbigliamento: creare una sensazione di comfort indossabile

Nell'abbigliamento quotidiano, la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir può percepire con sensibilità le variazioni della temperatura ambientale esterna. Quando arriva l'estate calda, la temperatura esterna aumenta e il materiale a cambio di fase nella fibra assorbe rapidamente il calore in eccesso prodotto dal corpo, come un piccolo condizionatore d'aria invisibile, mantenendo le persone fresche e confortevoli; mentre in inverno freddo, il materiale a cambio di fase rilascia il calore precedentemente immagazzinato, come un piccolo riscaldatore premuroso, per resistere al freddo e ridurre la necessità di cambiare frequentemente i vestiti.

Per gli appassionati di attività all'aperto, durante attività come l'alpinismo e l'escursionismo, la temperatura ambientale è complessa e variabile. L'abbigliamento sportivo realizzato con la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir può adattarsi rapidamente a queste variazioni: durante la scalata, dalla base della montagna a bassa temperatura alla cima a alta temperatura, può regolare la temperatura corporea tempestivamente, mantenendo il corpo dell'atleta confortevole e stabile, riducendo efficacemente il rischio di affaticamento e lesioni causate da temperature inappropriate.

Per gli abiti professionali speciali, anche la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir offre benefici: ad esempio, i vigili del fuoco durante le operazioni affrontano il calore intenso delle fiamme; dopo l'aggiunta della fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase, la tuta antincendio può assorbire una grande quantità di calore, riducendo la temperatura superficiale del corpo e diminuendo significativamente la possibilità di colpi di calore e ustioni; i ricercatori polari si trovano in ambienti estremamente freddi di ghiaccio e neve, e l'abbigliamento contenente la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir può fornire loro calore continuo, garantendo il regolare svolgimento del lavoro.

Nel campo della casa tessile, la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir svolge anche un ruolo importante. Quando applicata a lenzuola, federe e copriletti, può regolare con precisione in base alle variazioni della temperatura corporea durante il sonno. Dopo che una persona si addormenta, il metabolismo corporeo produce calore e la temperatura corporea aumenta gradualmente; in questo momento, il materiale a cambio di fase assorbe il calore in eccesso, facendo sentire la persona fresca e confortevole; quando la temperatura corporea diminuisce nella seconda metà della notte, il materiale a cambio di fase rilascia calore, mantenendo il calore e aiutando a migliorare la qualità del sonno, permettendo alle persone di avere una notte tranquilla.

In inverno freddo

03Campo della sanità medica: supporto per la riabilitazione e l'assistenza

Nel campo della sanità medica, la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir offre molti vantaggi ai pazienti e al personale medico. Nell'assistenza riabilitativa, alcuni pazienti sono sensibili alla temperatura; l'uso di prodotti riabilitativi come ginocchiere e cinture lombari realizzati con la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir può regolare intelligentemente in base alle variazioni della temperatura locale del corpo del paziente. Quando la temperatura locale è troppo alta, assorbe il calore; quando la temperatura è troppo bassa, rilascia calore, promuovendo la circolazione sanguigna, alleviando il dolore e aiutando la riabilitazione del paziente.

Nelle sale operatorie e reparti ospedalieri, per alcuni pazienti con requisiti di temperatura elevati, come neonati e anziani, gli indumenti medici realizzati con la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir possono fornire un ambiente di temperatura stabile e adatto, proteggendo la loro salute e supportando il regolare svolgimento del lavoro di assistenza medica.

Nel campo aerospaziale, la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir svolge un ruolo insostituibile. L'ambiente spaziale è estremamente avverso, con variazioni di temperatura estremamente drastiche. Quando un veicolo spaziale si trova in un'area esposta direttamente al sole, la temperatura può raggiungere oltre 100 gradi Celsius; quando entra nella zona ombreggiata, la temperatura scende improvvisamente a oltre -100 gradi Celsius.

La tuta spaziale indossata dagli astronauti utilizza la fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase, che può affrontare efficacemente queste variazioni estreme di temperatura. Quando la temperatura esterna della tuta spaziale aumenta fino al punto di fusione del materiale a cambio di fase, il materiale a cambio di fase passa dallo stato solido a liquido, assorbendo una grande quantità di calore e impedendo agli astronauti di soffrire di colpi di calore o danni alle funzioni corporee a causa del calore. Quando la temperatura scende fino al punto di solidificazione del materiale a cambio di fase, il materiale a cambio di fase passa dallo stato liquido a solido, rilasciando il calore precedentemente immagazzinato, mantenendo la temperatura corporea degli astronauti e impedendo l'ipotermia in ambienti freddi, garantendo la sicurezza della vita e il normale lavoro degli astronauti nello spazio. Inoltre, l'applicazione della fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase nei materiali di decorazione interna dei veicoli spaziali può anche regolare la temperatura interna della cabina, creando per gli astronauti un ambiente di lavoro e vita relativamente stabile e confortevole.

Nel campo automobilistico, l'uso della fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir nei sedili e negli interni delle automobili può migliorare il comfort della temperatura interna dell'auto. In estate calda, può ridurre la temperatura superficiale del sedile, evitando ustioni; in inverno freddo, fornisce calore, riducendo il disagio causato ai passeggeri da temperature interne troppo basse, e riduce anche il carico del sistema di climatizzazione dell'auto, diminuendo il consumo di energia.

Nel campo dell'edilizia, l'aggiunta della fibra a regolazione di temperatura a cambio di fase LightAir ai materiali isolanti degli edifici può regolare la temperatura interna. Quando la temperatura interna aumenta, la fibra assorbe il calore; quando la temperatura diminuisce, rilascia il calore, riducendo la frequenza di utilizzo di condizionatori e riscaldamenti, diminuendo il consumo di energia, raggiungendo l'obiettivo di risparmio energetico e riduzione delle emissioni, e migliorando anche il comfort abitativo interno.