وتشتمل المنسوجات الذكية على مواد متقدمة تستجيب للمواطن البيئي، كما أن المواد الحرارية والكهربائية هي نوعان من هذا النوع يتيحان للمنسوجات تكييف خصائصها على أساس تغيرات في درجات الحرارة، ويعتبر فهم كفاءة الطاقة فيها أمرا أساسيا لتطوير نسيج ذكي مستدام ووظيفي.

المواد الحرارية واستخدام الطاقة

المواد الحرارية تغير اللون استجابةً لتغيرات الحرارة، فهي تحتاج إلى مدخلات طاقة لتغيير حالتها، لكن كفاءتها تتوقف على مدى فعالية تحويل الطاقة إلى تغيرات واضحة، وينطوي قياس استهلاك الطاقة على تحليل نقل الحرارة ووقت استجابة المواد.

المواد الحرارية وتحويل الطاقة

وتولد المواد الكهربائية الحرارية الكهرباء عند التعرض لدرجات حرارة، وتقيّم كفاءتها بمعامل سيبيك وسلوكه الكهربائي وسلوكه الحراري، والهدف هو تحقيق أقصى قدر من الناتج الكهربائي مع التقليل إلى أدنى حد من فقدان الحرارة، وهو ما يحدد كفاءة الطاقة عموما.

حساب كفاءة الطاقة

وتشمل حسابات كفاءة الطاقة مقارنة مدخلات الطاقة في إنتاج الطاقة المفيد، ويعني ذلك بالنسبة للمواد الحرارية، تقييم الطاقة اللازمة لتغيير اللون مقارنة بالاستجابة الظاهرة، أما بالنسبة للمواد الكهربائية الحرارية، فيشمل حساب نسبة الطاقة الكهربائية المولدة إلى الطاقة الحرارية المستهلكة.

  • تغير درجة الحرارة في القياس
  • حساب معدلات نقل الحرارة
  • تحديد الناتج الكهربائي
  • أوقات الرد
  • التعظيم الأمثل للممتلكات المادية