Zespół
dr inż. Adam Pościk

Istota wynalazku

Innowacyjność opracowanego prototypu materiału odzieżowego polega na zastosowaniu do jego konstrukcji zestawu polimerowych elementów elektro-aktywnych zawierających ciecze jonowe. Elementy elektro-aktywne pełnią funkcję „siłowników” zmieniających grubość warstwy izolacyjnej odzieży, w zależności od warunków otoczenia. Ponieważ wartości sił generowanych podczas odkształcania pojedynczych elementów elektro-aktywnych są niewystarczające do wymuszenia zmiany grubości warstwy izolującej , do konstrukcji materiału termoizolacyjnego wykorzystano zestaw tych elementów, połączonych równolegle Elementy elektro-aktywne zostały wykonane z kopolimeru sulfonowanego politetrafluoroetylenu oraz cieczy jonowej.

Opracowany materiał wyposażony jest w zasilacz (zwierający 4 standardowe akumulatory typu AA), umożliwiający regulację napięcia w zakresie od 0,7 V do 5 V. Do zasilacza podłączono również moduł sterowania wyposażony w czujnik temperatury, włączające automatyczne układ, po przekroczeniu, ustalonej przez użytkownika odzieży temperatury maksymalnej.

Model materiału termo-aktywnego poddano badaniom izolacyjności cieplnej z wykorzystaniem metody opisanej w normie PN-EN 511:2009 oraz badaniom termograficznym. Wyniki badań izolacyjności cieplnej wykonanego modelu wykazały, że materiał ten charakteryzuję się dużym zakresem zmian izolacyjności cieplnej (0,074 m2K/W). Wyniki badań termograficznych wykazały, że w wyniku wymuszenia zmiany grubości materiału izolacyjnego uzyskano znaczne różnice w dynamice wychładzania powierzchni kurtki, w której został zamocowany. Dla wykonanego modelu materiału maksymalne zapotrzebowanie energii potrzebne do wymuszenia zmiany izolacyjności wynosi 0,55 W.

Uzyskane wyniki badań materiał termoaktywnego wskazują, że może znaleźć on samodzielnie zastosowanie do konstrukcji aktywnej odzieży lub może być stosowany komplementarnie w odzieży wyposażonej w elementy grzejne, zwiększając je efektywność.

Potencjał komercjalizacji

Opracowany w ramach projektu prototyp tekstylnego materiału termo-aktywnego wymaga podjęcia prac technologicznych w celu sprawdzenie prototypu produktu w środowisku rzeczywistym oraz zbudowania i przetestowania wersji użytkowej odzieży wyposażonej w materiał termo-aktywny. Planowane jest przeprowadzenie wymienionych prac technologicznych po podpisaniu umowy licencyjnej z krajowym producentem odzieży chroniącej przed zimnem.