يطور فريق من الباحثين في قسم الطاقة الأميركية ملابس ذات خصائص حرارية تتكيف مع البيئة المحيطة، وجسد من يرتديها. ومن خلال تغيير شكل الملابس أو الحرارة الواصلة من وإلى الجسد، يمكن لهذه الملابس أن تحافظ على حرارة أجساد الأشخاص أياً كانت درجة حرارة الجو الخارجي.

ويمكن توليد الطاقة في هذه الملابس عبر ثلاث مراحل، أولها توصيل ذرات الطاقة لبعضها بعضاً، والتوصيل الحراري عندما تتحرك ذرات الطاقة العالية، والإشعاع الحراري الذي يتحرك كموجات كهرومغناطيسية.

محاكاة

ويمكن لهذه الملابس مراقبة تحرك الهواء وتغيير كمية الهواء الصادرة من جسد الإنسان بحيث تجعل المرء يشعر بالراحة. وهذه النماذج مستخدمة من قبل بعض الحيوانات البحرية مثل الحبار الذي يطلق إشعاعات موجية طويلة باستخدام البروتينات الموجودة في جلده. ويتبنى الفريق تقنية الأشعة تحت الحمراء الناقلة للحرارة لتصميمهم هذه الملابس.

فريق «جنتو فان» في جامعة كورونال في إيثاكا بنيويوك، يعمل من خلال نهج مختلف يسيطر عبره على تحرك الهواء البارد والدافئ من خلال شبكة أنابيب صغيرة آخذة في الاتساع. وتراقب مجسات الحرارة في القفازات الجلد وتدفع إليه بمزيد من الحرارة أو البرودة بحسب الحاجة. وأشار باحثون إلى أن الأمر يشبه «نظام تكييف مصغر». النهج البديل هو زيادة قدرة الجسد على توليد حرارة خاصة.

نماذج

وفي مينلو بارك بولاية كاليفورنيا الأميركية، يصمم فريق البحث نماذج أحذية تحتوي على مضخات تتكون من البلاستك، وتمتاز بأنها ممتازة في نقل الحرارة. الدفء أيضاً ينتقل من الجسد عندما تكون درجات الحرارة عالية، وتنتقل إليه عندما تكون درجات الحرارة منخفضة.

وقال الخبراء إن بإمكانهم تصميم نماذج ملابس وأحذية من هذه التقنية لم تكن موجودة في السابق.

والملابس التي تسيطر على حرارة الجسم ليست بجديدة. ولكن حتى الآن تم استخدامها في القوات المسلحة فقط، وفي الفضاء والملابس غير المريحة الخاصة بالعسكر أو في الاختبارات المخبرية. رواد الفضاء يرتدون سترات تنظم الحرارة داخل المركبات الفضائية ويستخدمون السائل لتحريك الحرارة حول الجسد. واستثمرت شركة «أربا-إي» نحو 30 مليون دولار أميركي لإتاحة استخدام هذه النظم في الحياة اليومية.

ويشير الخبراء إلى أنه في حال تمكن المرء من توسيع المجال الحراري من خلال بضع درجات حرارية في كل اتجاه عندما يرتدي الناس هذه الملابس المريحة، فإن من الممكن تأمين 1% أو 2% من الطاقة المطلوبة في الولايات المتحدة. وهذا عدد كبير، وحتى الرقم الصغير منه قد يكون كبيراً.

طاقة

الملابس التي تساعدنا على الاحتفاظ بدرجات حرارة أجسادنا يمكنها أيضاً أن تحتفظ بكميات كبيرة من الطاقة. ما يساعد على الإبقاء على درجة حرارة الجسم موازية لحرارة الغرفة بشكل يجعل الطلب أكبر على مصادرها المتنوعة، حيث تعمل نظم الطاقة على استهلاك 13% من الطاقة المستخدمة في الولايات المتحدة.

البيان