Nghiên cứu khả năng chống bức xạ điện từ và hồng ngoại của vải dệt giúp bảo vệ sức khỏe người mặc

Trong những năm gần đây, sự tiến bộ của công nghệ không dây đã dẫn đến việc sử dụng ngày càng nhiều ĐTT ở tần số cao EMFs, được biểu thị bằng tần số vô tuyến RF và vi sóng MW phát ra từ

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Tình hình nghiên cứu

Hiện nay, ô nhiễm điện từ gia tăng nhanh chóng do sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và sự phổ biến của các thiết bị điện tử trong cuộc sống hàng ngày như: điện thoại thông minh, máy tính, mạng không dây, các thiết bị y tế điện tử và nhiều thiết bị khác phát ra BXĐT&HN gây tác động tiềm năng đến cơ thể con người Đến nay, có hàng nghìn công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của ĐTT (EMFs) lên hệ thống sinh học Nhưng vẫn có khá nhiều tranh cãi về mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe, cũng như tính thuyết phục của các dữ liệu nghiên cứu Ban đầu nhiều nhà khoa học cho rằng ĐTT (EMFs) không thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người vì ĐTT (EMFs) không thể làm ion hóa các phân tử như X-quang và bức xạ hạt nhân, và những rủi ro thường quá thấp để sinh nhiệt đáng kể cho các mô cơ thể Tuy nhiên, tương tự như cách mà điện từ trường(EMFs) có thể gây ra các vấn đề nhiễu cho thiết bị điện tử nhạy cảm và hệ thống máy tính, các nghiên cứu khác đang bắt đầu cho thấy ĐTT(EMFs) cấp thấp có thể thực sự ảnh hưởng và can thiệp vào các quá trình nhạy cảm liên quan đến sinh học – điện từ trong các tế bào của chúng ta, não và cơ thể Ví dụ, nghiên cứu cho thấy rằng tuyến tùng của chúng ta bằng cách nào đó có thể cảm nhận được sự thay đổi hàng ngày của từ trường tự nhiên của trái đất, và sử dụng thông tin này để giúp điều hòa chu kỳ thức/ ngủ của chúng ta Các nghiên cứu chỉ ra rằng từ trường nhân tạo có thể ngăn chặn việc sản xuất ra melatonin – một hormone giúp điều hòa giấc ngủ của chúng ta

Trong khi vẫn còn nhiều tranh cãi, các nghiên cứu cho thấy rằng ĐTT (EMFs) có thể liên quan đến một loạt vấn đề sức khỏe bao gồm bệnh bạch cầu, ung thư hạch, ung thư não và hệ thần kinh, u ác tính, ung thư vú, sảy thai, dị tật bẩm sinh, bệnh Alzheimer, bệnh Lou Gehrig, trầm cảm và tự tử Một số ghi nhận cho thấy ĐTT (EMFs) đã có liên quan trực tiếp đến các triệu chứng như buồn nôn, đau đầu, mệt mỏi, lo lắng, chóng mặt, rối loạn tâm thần, mất trí nhớ, rối loạn giấc ngủ, cảm giác ngứa hoặc rát da và phát ban da Thêm nữa, một số báo cáo cho thấy có xu hướng ngày càng tăng số lượng người “quá mẫn cảm” với trường điện từ (EMFs), tương tự như cách mà một số người đã trở nên “quá nhạy cảm” với hóa chất sau một thời gian tiếp xúc lâu trong quá khứ BXĐT&HN có thể có tác động tiêu cực đến sức khỏe của con người gây ra đau đầu, mệt mỏi, chóng mặt, buồn nôn,… Để bảo vệ sức khỏe người mặc và giảm thiểu tác động của BXĐT&HN, nghiên cứu về khả năng chống bức xạ của vải dệt đã thu hút sự quan tâm lớn từ cộng đồng nghiên cứu và ngành công nghiệp Do đó, việc tìm hiểu và phát triển vải dệt có khả năng chống lại tác động của BXĐT&HN này là vô cùng cần thiết

BXĐT có tác động tiêu cực đến nhiều cơ quan trong cơ thể, đặc biệt là não Nó ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây ra các triệu chứng như giấc ngủ không sâu, thiếu tập trung, mất ngủ, mệt mỏi, chóng mặt, đau đầu, kích động, cáu gắt và bồn chồn Sự tác động của BXĐT cũng có thể gây hại đến sức khỏe sinh sản của cả nam và nữ giới Nó làm giảm ham muốn tình dục Hơn nữa, BXĐT có khả năng gây ra nhiều loại ung thư như ung thư thần kinh thính giác, ung thư tuyến nước bọt và ung thư não, cũng như nhiều bệnh khác nếu tiếp xúc với BXĐT với tần số cao Tất cả những tác động này đặt ra mối quan ngại lớn về tác động tiêu cực của BXĐT đến sức khỏe con người

Tia HN là một thành phần quan trọng của tia nắng tự nhiên Nó có khả năng tăng nhiệt và thường được sử dụng để sưởi ấm Tuy nhiên, tiếp xúc với tia HN ở mức độ quá cao và trong thời gian dài có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ con người Tia HN có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe như đục giác mạc, viêm giác mạc, đục nhân mắt, hỏng giác mạc và khô mắt Ngoài ra, nó cũng có thể gây tổn thương da, tăng sắc tố da và gây ban đỏ da Hơn nữa, tiếp xúc với tia HN có thể làm giảm khả năng miễn dịch của cơ thể, gây viêm mũi họng và viêm xoang Tất cả những tác động này đặt ra mối quan ngại về tiếp xúc quá mức với tia HN và ảnh hưởng tiêu cực của nó đến sức khỏe con người

Nghiên cứu về khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt nhằm tạo ra những sản phẩm may mặc an toàn hơn, giảm thiểu tác động tiềm ẩn của bức xạ lên sức khỏe con người Sử dụng các vật liệu và kỹ thuật tiên tiến để tạo ra vải dêt có khả năng chống bức xạ, như sử dụng sợi kim loại hoặc các lớp phủ chống bức xạ Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá khả năng chống BXĐT&HN của các loại vải dệt khác nhau Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc đánh giá các loại vải dệt có khả năng chống BXĐT&HN cũng như phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống bức xạ của vải Điều này bao gồm việc nghiên cứu và đánh giá sự hiệu quả của các vật liệu chống bức xạ được sử dụng trong việc sản xuất vải dệt, cũng như đánh giá sự tương thích với quy chuẩn và tiêu chuẩn an toàn Đây là một đề tài còn mới mẻ, tương đối phức tạp và phạm vi nghiên cứu khá rộng do đề tài thuộc nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau Nhóm mong muốn kết quả nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt, giúp các nhà sản xuất trong ngành may mặc tạo ra sản phẩm an toàn và bảo vệ sức khỏe cho người mặc

SVTH: Phạm Vương Kỳ Anh – La Ngọc Hiền Thảo Ngành Công nghệ may Đề tài nghiên cứu về khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt là một lĩnh vực quan trọng và hứa hẹn mang lại những tiến bộ trong công nghệ dệt may Việc nghiên cứu và ứng dụng các vật liệu vải chống bức xạ sẽ đóng góp đáng kể vào việc bảo vệ sức khỏe của con người và mang lại lợi ích lớn cho ngành công nghiệp may mặc và xã hội

 Một số nghiên cứu trên thế giới

Dưới sự hỗ trợ của Bộ Công Thương Cộng hòa Séc trong khuôn khổ dự án nghiên cứu về Vật liệu dệt có khả năng che chắn tốt cho các ứng dụng đặc biệt thì công trình nghiên cứu hiện tại đã điều chế thành công vải Milife phủ Cu/Ni siêu nhẹ (~10,57 g/m 2 ) Sự lắng đọng Cu/ Ni chỉ bao phủ các sợi và quan sát thấy khoảng cách giữa các sợi Độ thoáng khí thấp nhất của vải Milife tráng Cu/ Ni lớn hơn 600mm/s hỗ trợ khả năng thoáng khí tốt Hiệu quả che chắn EM giảm từ 26 xuống 20 dB, hệ số phản xạ IR giảm từ 0,570 xuống 0,473 khi tăng W Ni từ 0 lên 19,5 Wt % trong khi W Ni cải thiện UPF từ 9 lên 48

Ngoài ra, trường Đại học Khoa học Ứng dụng Niederrhein, Khoa Công nghệ dệt may dưới sự tài trợ bởi Liên đoàn các hiệp hội nghiên cứu công nghiệp Đức (AiF) đã cho ra công trình nghiên cứu về giảm truyền bức xạ UV và IR với hàng dệt kim nhuộm Lyocell Qua bài nghiên cứu ta thấy vải dệt kim được sản xuất từ sợi Lyocell có thể được sử dụng như một cơ sở hiệu quả để tạo ra các vật liệu dệt có đặc tính bảo vệ chống lại tia UV và bức xạ hồng ngoại gần Việc sử dụng sợi Lyocell pha tạp kéo sợi với 2% titan dioxit đã dẫn đến giảm đáng kể sự truyền bức xạ UV Tuy nhiên, trong dải quang phổ từ 385nm đến 400nm đối với ánh sáng UV, việc giảm truyền dẫn cần được cải thiện hơn nữa Đồng thời, để truyền bức xạ hồng ngoại vẫn cần tối ưu hóa Bằng cách áp dụng thuốc nhuộm, việc truyền tia UV cho các loại vải dệt kim Lyocell này giảm đáng kể Hơn nữa, bằng chứng về khái niệm đã hoàn tất, tương tự như vậy, việc truyền ánh sáng cận hồng ngoại có thể giảm bằng cách ứng dụng thuốc nhuộm.

Lý do chọn đề tài

Hằng ngày, do tính chất công việc và học tập, mọi người buộc phải tiếp xúc rất nhiều với các nguồn BXĐT&HN từ môi trường sống xung quanh Để có thể hạn chế nhiễm BXĐT&HN thì cách đơn giản nhất để hạn chế tiếp xúc với các nguồn bức xạ là mặc quần áo che chắn cho cơ thể Nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài này để có cái nhìn rõ hơn về khả năng chống BXĐT&HN của các loại vải dệt giúp bảo vệ sức khỏe con người Thông qua đề tài này nhóm mong muốn có thể góp phần vào việc nâng cao nhận thức và sự hiểu biết của mọi người về tác động của BXĐT&HN đến sức khỏe con người Nhóm nghiên cứu hy vọng trong tương lai các doanh nghiệp dệt có thể sản xuất ra những loại vải mặc thường ngày có khả năng bảo vệ sức khỏe con người dưới tác động của BXĐT&HN.

Mục tiêu đề tài

Thông qua đề tài “Nghiên cứu khả năng chống bức xạ điện từ và hồng ngoại của vải dệt giúp bảo vệ sức khỏe người mặc” nhóm nghiên cứu mong muốn:

- Cung cấp thông tin về tác hại của BXĐT&HN từ các thiết bị điện tử

- Cung cấp đánh giá về khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt qua các yếu tố khác nhau.

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài mà nhóm hướng đến là tác động của BXĐT&HN đến sức khỏe con người và đặc biệt là khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt Nghiên cứu tập trung vào khảo sát BXĐT&HN phát ra từ các thiết bị xung quanh và quan trọng là mức độ ngăn cản ĐTT (EMFs) từ các thiết bị của vải dệt qua các yếu tố (khoảng cách, độ ẩm, độ dày); tìm hiểu cơ chế ngăn cản BXĐT&HN Ngoài ra, nhóm sẽ tiến hành khảo sát mức độ ngăn cản ĐTT (EMFs) của vải chống BXĐT trên thị trường và loại vải dệt thông thường khi kết hợp với bột kim loại sắt để đưa ra nhận xét.

Giới hạn đề tài

Đề tài thực hiện trong phạm vi khảo sát của nguồn phát BXĐT&HN từ các thiết bị phổ biến (điện thoại, laptop,…) và đánh giá khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt thông thường và cả vải dệt có khả năng chống bức xạ Đồng thời nhóm sẽ tiến hành thí nghiệm vải dệt thông thường khi kết hợp với bột kim loại sắt thì sẽ có khả năng chống BXĐT&HN như thế nào

Thời gian: từ tháng 1/2023 đến tháng 6/2023 Địa điểm: Phòng thí nghiệm Vật liệu dệt, Khoa Thời trang và Du lịch, trường ĐHSPKT TP.HCM.

Nội dung nghiên cứu

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về tầm quan trọng và khả năng chống BXĐT&HN, lí do chọn đề tài, xác định mục tiêu, đối tượng và phương pháp nghiên cứu đề tài

Chương 2: Giới thiệu tổng quan về BXĐT&HN, về vải dệt, khả năng và cơ chế chống BXĐT&HN của vải dệt, vai trò của vải dệt trong việc chống BXĐT&HN

Chương 3: Thiết lập phương pháp đo và thu thập kết quả của các thí nghiệm đo BXĐT&HN phát ra từ các thiết bị điện tử, khả năng chống bức xạ của vải dệt, của vải chống bức xạ trên thị trường và của vải dệt thông thường phủ bột kim loại sắt

SVTH: Phạm Vương Kỳ Anh – La Ngọc Hiền Thảo Ngành Công nghệ may

Chương 4: Tổng kết lại đề tài, đưa ra những ưu điểm và hạn chế của đề tài thêm vào đó là hướng phát triển tiếp theo của đề tài Đưa ra các kiến nghị theo quan điểm của nhóm đối với nhà trường.

Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã sử dụng những phương pháp:

- Thí nghiệm đo khả năng chống BXĐT của vải dệt bằng ứng dụng đo ĐTT (EMFs)

- Thí nghiệm đo khả năng chống tia HN của vải dệt bằng súng bắn nhiệt độ GM320 dùng trong công nghiệp

- Tìm hiểu thông tin, phân tích và tổng hợp các kiến thức có liên quan từ giáo trình

- Tham khảo một số tài liệu trên mạng

- Tìm hiểu và mua những vật liệu cần thiết cho thí nghiệm (bột sắt, vải chống bức xạ,…)

- Tham khảo ý kiến từ giáo viên hướng dẫn.

CƠ SỞ LÝ LUẬN

Tổng quan về bức xạ điện từ

2.1.1 Lịch sử phát hiện bức xạ điện từ

Maxwell là một nhà vật lý học quan trọng trong thế kỷ XIX, người có ảnh hưởng lớn đến phát triển của vật lý trong thế kỉ XX Ông đã đề xuất hệ phương trình Maxwell, mô tả các định luật cơ bản về điện trường và từ trường Hệ phương trình này đã chứng minh điện trường và từ trường là các thành phần của một môi trường đơn nhất được gọi là điện từ trường Ông cũng đã chứng minh rằng trường điện từ có thể lan truyền trong không gian dưới dạng sóng với vận tốc không đổi là 300000 Km/s và đưa ra giả thuyết rằng ánh sáng là một dạng sóng điện từ

Hệ phương trình Maxwell bao gồm bốn phương trình, được đề ra bởi James Clerk Maxwell, để mô tả trường điện từ và tương tác của chúng đối với vật chất Bốn phương trình này mô tả các khía cạnh sau:

- Định luật Gauss: Mô tả cách mà điện tích tạo ra điện trường

- Sự không tồn tại vật chất của từ tích

- Định luật Ampere: Mô tả cách mà dòng điện tạo ra ĐTT

- Định luật cảm ứng Faraday: Mô tả cách mà từ trường tạo ra điện trường

Sau đó, Oliver Heaviside và Willard Gibbs đã viết lại các phương trình Maxwell ban đầu thành dạng phương trình vectơ vào năm 1884 Sự thay đổi này diễn tả được tính đối xứng của các trường trong cách biểu diễn toán học Các phương trình đối xứng này đã đóng góp vai trò quan trọng trong hai bước tiến lớn trong vật lý hiện đại là Thuyết tương đối hẹp và Vật lý lượng tử

Maxwell đã mở rộng công trình của Michael Faraday và nhận ra rằng mối liên hệ chặt chẽ giữa điện và từ cho phép tồn tại của sóng ĐTT

Thật vậy, hệ phương trình Maxwell cho phép dự đoán sự tồn tại của sóng điện từ, khi có sự thay đổi của các yếu tố như cường độ dòng điện và mật độ điện tích… sóng điện từ sẽ được tạo ra và lan truyền trong không gian

Năm 1887, Heinrich Rudolf Hertz đã công bố một bài báo mang tên “Về những dao động điện rất nhanh” Trong nghiên cứu này, ông đã chế tạo một máy phát dao động điện cao tần, được gọi là “bộ rung Hertz” và một thiết bị để phát hiện những dao động điện đó được gọi là “bộ cộng hưởng”

Bằng các thiết bị này, Hertz đã khám phá quá trình cảm ứng và tương tác của các mạch điện Năm 1888, ông đã thành công trong việc thu được sóng điện từ đầu tiên, như đã được dự đoán trong thuyết Maxwell Ông đã chứng minh rằng sóng điện từ đồng nhất với sóng ánh sáng, rằng vận tốc của ánh sáng và điện là như nhau Ngoài ra, ông đã chứng minh rằng các tia Cathode có thể xuyên qua các vật liệu như tấm ván hay nhôm mỏng

2.1.2 Khái niệm về bức xạ điện từ và một số khái niệm liên quan

2.1.2.1 Khái niệm về bức xạ điện từ

Bức xạ điện từ (hay còn gọi là sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng Sóng điện từ cũng bị lượng tử hoá thành những "đợt sóng" có tính chất như các hạt chuyển động gọi là photon

Trong quá trình lan truyền của sóng điện từ, bức xạ điện từ mang theo năng lượng, động lượng và các thông tin Sóng điện từ có bước sóng rơi vào khoảng từ 400nm và 700nm thì chúng ta có thể nhìn thấy được bằng mắt thường, và đó chính là ánh sáng Nói cách khác sóng điện từ gồm điện dao động và các từ trường

Về nguyên lí sóng điện từ chính là ĐTT lan truyền trong không gian dưới dạng sóng

Hình 2.1: Sóng điện từ lan truyền trong không gian

2.1.2.2 Một số khái niệm liên quan

- Điện từ trường: Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong không gian Chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường Đại lượng đặc trưng cho khả năng tương tác của ĐTT gồm: cường độ từ trường, cường độ điện trường, độ điện dịch, cảm ứng điện từ

- Hiện tượng nhiễu điện từ trường (EMI): Nhiễu điện từ là một tín hiệu điện không mong muốn được tạo ra bởi năng lượng của điện trường Các tín hiệu này có thể làm giảm, gián đoạn đường truyền dẫn hoặc cản trở, suy giảm tín hiệu điện trong mạch, gây suy hao hoặc méo tín hiệu trong hệ thống

Hình 2.2: Hiện tượng nhiễu điện từ trường (EMI)

- Lực từ: Lực từ là tác động của từ trường lên các hạt mang điện tích khi chúng đang di chuyển Nó bao gồm cả lực điện từ do điện trường tạo ra và lực từ do từ trường tạo ra

2.1.3 Đặc điểm và tính chất

Sóng điện từ có các tính chất cơ bản của sóng cơ như: phản xạ, khúc xạ và giao thoa,…Và tuân theo các quy luật truyền thẳng, giao thoa, khúc xạ,…

Tại một điểm dao động của điện trường và từ trường luôn luôn đồng pha với nhau Sóng điện từ có thể lan truyền trong các môi trường như rắn, lỏng, khí và cả chân không Trong chân không, nó có thể lan truyền với tốc độ cao nhất, được kí hiệu là c=3.108m/s

Sóng điện từ được dùng trong viễn thông, thông tin liên lạc với các bước sóng từ vài mét đến vài kilomét, vì vậy nó còn được gọi là sóng vô tuyến

Sóng điện từ là sóng ngang, điều này nghĩa là sự lan truyền của các dao động liên quan đến tính chất có hướng của các phần tử mà hướng dao động vuông góc với hướng lan truyền sóng

Sóng điện từ luôn tạo thành một tam diện thuận

Bức xạ điện từ mang theo năng lượng: Năng lượng của một hạt photon có bước sóng λ là:

- c là vận tốc ánh sáng trong chân không

- λ (đọc là lamda) là bước sóng của bức xạ điện từ

Tổng quan về tia hồng ngoại

2.2.1 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại

Vào năm 1800, nhà thiên văn học người Anh, Sir William Herschel đã phát hiện ra tia

HN Ông tin rằng ánh sáng mặt trời có thể được chia thành các phần riêng biệt, một bước thực hiện bằng cách khúc xạ ánh sáng qua lăng kính thủy tinh Trong một thí nghiệm để đo sự khác biệt về nhiệt độ giữa các màu trong phổ ánh sáng nhìn thấy được, ông đặt một nhiệt kế trên đường đi của ánh sáng trong mỗi màu của quang phổ nhìn thấy được Ông quan sát thấy sự gia tăng nhiệt độ từ màu xanh sang màu đỏ Ông cũng phát hiện ra rằng nhiệt độ tiếp tục tăng ngay cả ở phần bên ngoài của màu đỏ, trong khu vực được gọi là tia HN, nơi nhiệt độ cao nhất

Tia hồng ngoại ( viết tắt là IR) là bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy (mắt người có thể cảm nhận được màu sắc) nhưng ngắn hơn tia bức xạ vi ba (bước sóng của lò vi sóng)

Trong đó, tia HN có tần số 300 GHz – 300 MHz, năng lượng của photon dao động ở khoảng 1.24 meV – 1.7 eV Vậy bước sóng dài như vậy thì chúng ta không thể nhìn thấy tia

Hiện nay tia HN được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cuộc sống nhờ những tính chất đặc biệt của nó, bao gồm:

- Là sóng điện từ có tính chất tuân theo định luật là truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ Và cũng gây ra hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường

- Tia HN có khả năng tạo nhiệt, vì vậy còn được gọi với tên gọi là khác tia nhiệt

- Tia HN có thể tác dụng lên một số kính ảnh đặc biệt

- Có khả năng biến điện như sóng điện từ cao tần

- Sóng HN không thể nhìn thấy bằng mắt thường, chúng ta có thể nhìn thấy hiệu ứng của chúng khi chúng tác động nhiệt lên các vật thể Điều này cho phép chúng ta nhìn thấy tia HN được phát ra từ các vật thể ấm áp như người và động vật

Tia HN được phân chia theo bước sóng thành ba vùng chính, tuy nhiên phân loại Mỹ thì phân chia ra 5 vùng

Bảng 2.4: Phân loại thông dụng (theo phân loại mỹ)

Tên Viết tắt Bước sóng

Năng lượng photon Đặc trưng

886-1653 meV Được xác định bởi sự hấp thụ của nước, thích hợp cho viễn thông sợi

SVTH: Phạm Vương Kỳ Anh – La Ngọc Hiền Thảo Ngành Công nghệ may quang và thiết bị nhìn đêm

Hấp thụ trong nước tăng đỏng kể tại 1,45 àm, được sử dụng nhiều trong viễn thông đường dài

155-413 meV Được sử dụng trong công nghệ dẫn đường tên lửa và cảm biến HN nhiệt

Phù hợp cho các ảnh hưởng và cảm biến HN nhiệt

Thường được sử dụng trong các ứng dụng HN xa và laser HN xa

Bảng 2.5: Phân loại tia hồng ngoại theo din 5031

Nhiệt độ theo phân bố wien

Hồng ngoại gần NIR IR-A 0,78…1,4 > 3700° K

Phần sóng ngắn của dãy NIR, ranh giới 780 nm xác định theo thị giác của con người đối với phổ ánh sáng Mặt Trời

Hồng ngoại chụp ảnh (ảnh màu hồng ngoại, ColorInfrared CIR) là 0,7-1,0 àm Phim chụp ảnh cú thể hấp thụ dải này

Phần sóng dài của NIR Ranh giới được coi là vùng hấp thụ mạnh của nước ở 1,45 μm

3…50 1000…60° K Phạm vi của các bức xạ nhiệt ở nhiệt độ trên mặt đất

Khí quyển hấp thụ mạnh ở đây, ranh giới với vùng vi sóng là các bức xạ vũ trụ 3° Kelvin có thể nhìn thấy

2.2.5 Nguồn phát tia hồng ngoại

Về nguyên tắc, tất cả các vật có nhiệt độ từ 0°K (Nhiệt độ tính theo °K) đều phát ra tia

HN vì khi đó các phân tử vật chất có năng lượng dưới dạng động năng phân tử và động năng này có thể chuyển hóa thành năng lượng BXĐT của tia HN Với những vật mà chúng ta sờ vào rất lạnh như đá cũng có thể phát ra loại tia này Nếu một vật thể không đủ nóng để phát ra ánh sáng nhìn thấy thì nó sẽ phát ra hầu hết năng lượng trong tia HN

Hiện nay chúng ta có thể tự tạo ra chùm tia HN định hướng dùng trong kỹ thuật bằng cách dùng đèn điện dây tóc nhiệt độ thấp hoặc dùng diode phát quang HN

Dưới đây là một số nguồn phát tia HN phổ biến:

- Mặt trời: mặt trời là nguồn tia HN tự nhiên Năng lượng mặt trời được truyền đến Trái đất qua ánh sáng và nhiệt Trong phổ bức xạ mặt trời, một phần nhỏ là tia HN

- Các nguồn nhiệt tự nhiên: nhiệt độ cao của các nguồn nhiệt tự nhiên như lửa, núi lửa hoặc nhiệt độ của đất, đá, đá lửa có thể phát ra tia HN

- Thiết bị điều khiển từ xa: đây là nguồn phát tia HN phổ biến nhất Điều khiển từ xa của các thiết bị như TV, điều hòa nhiệt độ, đầu đĩa, máy chụp ảnh và nhiều thiết bị điện tử khác sử dụng tia HN để gửi tín hiệu điều khiển

- Thiết bị đo nhiệt độ: một số thiết bị đo nhiệt độ sử dụng tia HN để đo và đo lường nhiệt độ của vật thể mà không cần tiếp xúc với nó Điển hình là các máy đo nhiệt độ không tiếp xúc trong y tế hoặc trong công nghiệp

- Thiết bị truyền dẫn: một số ứng dụng truyền thông sử dụng tia HN để truyền dữ liệu, như các cặp đèn HN trong hệ thống truyền dẫn âm thanh hoặc tín hiệu điều khiển

- Thiết bị giám sát và an ninh: các hệ thống giám sát và an ninh như camera HN sử dụng tia HN để thu phát hình ảnh trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc trong bóng tối

- Thiết bị y tế: trong lĩnh vực y tế, các thiết bị như máy xạ trị, máy xem thông tin mạch máu và máy phát hiện dị tật sử dụng tia HN để đo và truyền dữ liệu

Các nguồn phát tia HN thường sử dụng đèn HN, đèn LED HN hoặc các thiết bị laser

HN để tạo ra tia phát Tần số và cường độ của tia HN sẽ phụ thuộc vào ứng dụng và mục đích sử dụng cụ thể của từng thiết bị Các nguồn phát tia HN được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như công nghệ thông tin, y tế, gia dụng, an ninh và các lĩnh vực khác

2.2.6 Ứng dụng hồng ngoại trong đời sống

Tổng quan về vải dệt

2.3.1 Khái niệm về vải dệt

Vải dệt là kết quả của quá trình sản xuất trên máy dệt hoặc thông qua các phương pháp liên kết các sợi tổng hợp hoặc tự nhiên lại với nhau Vải có thể có dạng tấm, ống hoặc dạng chiếc và được sử dụng trực tiếp hay thông qua quá trình gia công như hàn, dán hoặc cài để tạo ra các sản phẩm dùng để mặc hay với mục đích khác

2.3.2.1 Theo nguồn gốc xơ sợi a Vải sợi tự nhiên: vải tự nhiên chia thành 3 loại xơ sợi:

 Xơ từ động vật: xơ sợi từ động vật thường có nguồn góc từ lông, tơ của các loại động vật để sản xuất

- Vải len (wool) là loại vải được sản xuất từ lông của một số loài động vật, với cừu là nguồn lông phổ biến nhất Vải len có nhiều cấp độ khác nhau (vải len thô, vải len thường, vải len mịn) tùy thuộc vào quá trình chế biến và tinh chế của nó

- Vải tơ tằm (silk) là một loại vải được dệt từ kén của con tằm, mang lại giá trị thương phẩm cao Vải tơ tằm có đặc điểm tự nhiên là độ bóng cao, mềm mịn và có khả năng thấm hút mồ hôi tốt

 Xơ từ thực vật: là một nguồn cung cấp chính, chủ yếu, giá cả phù hợp, lâu đời cho ngành dệt vải

- Vải bông (cotton) là một loại vải được dệt từ xơ bông, có nguồn gốc từ cây bông Vải bông thường có đặc điểm nhẹ, mềm mại, thoáng khí và khả năng thấm hút mồ hôi tốt, tạo cảm giác thoải mái khi mặc Vải bông có nhiều ứng dụng khác nhau, trong đó có vải bò (denim) – là một loại vải bông chéo với sợi thô và dày, còn vải Jeans là loại vải có màu xanh đậm và bền chắc (ban đầu không làm từ xơ bông, nhưng sau này đã được sản xuất hoàn toàn từ xơ bông)

- Vải lanh (linen) được dệt từ cây lanh, một loại cây thuộc họ xơ libe, thường được trồng nhiều ở vùng ôn đới Trong họ xơ libe, còn có các loại cây gai, đay, dứa…Vải lanh có đặc điểm mát mẻ, thoáng khí và có khả năng kháng khuẩn tự nhiên

 Sợi khoán chất: là loại sợi được kéo ra từ các loại khoáng chất trong tự nhiên thông qua các công đoạn đặc thù

- Vải amiăng là loại vải được làm từ sợi amiăng, một loại khoáng chất tự nhiên có tính chất chịu nhiệt và chống cháy

- Vải thủy tinh là một vật liệu bao gồm nhiều sợi thủy tinh cực kỳ mịn đan kết lại với nhau thành sợi b Vải sợi hóa học: là loại vải được dệt bằng sợi hóa học Căn cứ vào nguyên liệu ban đầu và phương pháp sản xuất mà người ta chia sợi hóa học ra làm 2 loại là sợi nhân tạo và sợi tổng hợp

 Sợi nhân tạo: là loại sợi được sản xuất từ các nguyên liệu như tre, gỗ, nứa,… có hàm lượng Cellulose cao Trong số các loại sợi nhân tạo, sợi Viscose và sợi Acetate được xem là hai đại diện đáng chú ý

- Vải sợi Viscose – Rayon: sợi viscose yếu hơn sợi cotton nhưng lại bóng hơn cotton Mặt vải mềm mại, bóng và hút ẩm tốt nhưng lại dễ bị nhàu và hay bị co ngắn lại

- Vải sợi Acetate: mặt vải mịn màng và tạo cảm giác giống lụa thiên nhiên Chất liệu này ít nhăn, ít thấm nước nhưng có độ bền kém

 Sợi tổng hợp: nguyên liệu là từ xơ polyester, xơ polyamide, xơ polyacrylic,…

- Vải Polyester: vải có độ bền rất cao, không bị nấm mốc phá hủy Rất bền với ánh sáng và nhiệt độ cao nhưng hút ẩm kém, mặc rất nóng

- Vải sợi pha: là kết quả của việc kết hợp giữa hai hoặc nhiều loại sợi tự nhiên và hóa học Tùy thuộc vào tỷ lệ giữa các loại sợi tự nhiên và hóa học, sản phẩm cuối cùng sẽ có tính chất khác nhau

- Vải Tixi: dệt bằng sợi pha theo ti lệ 65% sợi polyester và 35% sợi bông cotton

- Vải sợi CVC: là sợi với thành phần chính là cotton

2.3.2.2 Theo công dụng sử dụng

Phân loại vải theo công dụng là một cách phân loại dựa trên mục đích sử dụng chủ yếu của vải

- Vải trang trí nội thất: vải nỉ, vải lanh,… thường được sử dụng để trang trí nội thất như sofa, rèm cửa, vỏ gối, bọc ghế,…

- Vải công nghiệp: vải chống cháy, vải chống tĩnh điện,…được sử dụng trong ngành công nghiệp để làm quần áo bảo hộ

- Vải y tế: vải không dệt, vải chống nước,…được sử dụng để làm các sản phẩm y tế như khẩu trang, áo phẫu thuật

- Vải công nghệ: vải chống tia cực tím (UV) sử dụng để làm áo chống nắng, đồ bảo hộ cá nhân

- Vải may mặc: vải len, cotton, lụa, kaki, jeans,…

2.3.2.3 Theo giá trị sử dụng

- Vải thông thường là loại vải phổ biến được sử dụng hàng ngày cho việc mặc hoặc các mục đích dân dụng khác Chúng có chất lượng và giá trị không cao

- Vải cao cấp là những loại vải đặc biệt được chế tạo với chất lượng cao và giá trị đắt đỏ Thường dành cho những người có khả năng tài chính cao

2.3.2.4 Theo công nghệ chế tạo

- Vải dệt kim là loại vải được hình thành thông qua việc di chuyển của kim mang theo sợi và tự đan kết với nhau tạo thành vải

- Vải dệt thoi là loại vải được hình thành thông qua sự đan kết của hai hệ thống sợi dọc và sợi ngang theo một quy tắc nhất định, tạo thành một cấu trúc vải đan xen

- Vải không dệt là loại vải mà các sợi không được dệt mà thay vào đó được liên kết với nhau bằng phương pháp cơ học (xuyên kim hoặc đan) hoặc bằng chất kết dính Vải không dệt được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như vải dạ Ban đầu, vải nỉ được làm từ xơ len, là một dạng vải không dệt và sau đó đã được thay thế bằng các loại sợi tổng hợp

2.3.2.5 Theo mức độ hoàn tất

- Vải mộc (greige) là loại vải mới được dệt và chưa trải qua bất kỳ quá trình xử lý nào

- Vải hoàn tất (finished) là loại vải đã trải qua các công đoạn xử lý như làm sạch, nhuộm màu, chống nhàu và các quy trình khác Vải hoàn tất có thể được sử dụng để may hoặc chế tạo thành các sản phẩm khác

- Vải trơn là loại vải có bề mặt phẳng, trơn láng và được dệt đơn giản (thường là kiểu dệt vân điểm)

- Vải cào lông (vải tuyết) là loại vải có lớp lông mịn trên bề mặt

Tổng quan về khả năng chống bức xạ điện từ và hồng ngoại của vải dệt

2.4.1 Khả năng chống bức xạ điện từ và hồng ngoại của vải dệt

Hiện nay, trên thị trường đã có sự xuất hiện của một số loại vải được thiết kế với chức năng ngăn chặn sóng điện từ tác động lên cơ thể Tuy nhiên, khả năng chống bức xạ và các loại sóng khác của những loại vải này vẫn chưa được rõ ràng Việc chống bức xạ và sóng điện từ phụ thuộc vào chất liệu và cấu trúc của vải

Một số loại vải được thiết kế để chống BXĐT&HN bằng cách sử dụng các chất liệu đặc biệt như sợi bạc hoặc sợi đồng Sợi bạc và đồng có khả năng dẫn điện tốt, do đó chúng có thể giúp chặn các tia BXĐT&HN Ngoài ra, một số vải còn được chứa các hạt nano kim loại như bạc, đồng, vàng, titan, kẽm và silic để tăng khả năng chống BXĐT&HN

Hình 2.9: Vải chống bức xạ điện từ trên thị trường

2.4.2 Cơ chế ngăn bức xạ điện từ và hồng ngoại của vải dệt

Cơ chế ngăn BXĐT&HN của vải dệt thường được hiểu theo cách làm giảm sự tiếp xúc giữa cơ thể và các thiết bị phát sóng điện từ, hoặc hấp thụ tia HN trên bề mặt da Đối với vải chống bức xạ điện từ, cơ chế chính để giảm thiểu tác động của sóng điện từ là bằng cách sử dụng các sợi kim loại (sợi đồng hoặc sợi bạc) với hàm lượng cao (15% trở lên) trong quá trình dệt Kim loại có khả năng làm tán xạ sóng điện từ Do đó khi sóng điện từ gặp bề mặt vải sẽ bị giảm cường độ sóng Sóng sau khi xuyên qua vải sẽ là sóng yếu không còn khả năng gây hại cho sức khỏe con người Đối với vải chống bức xạ HN, cơ chế chính để giảm thiểu tác động của tia HN là bằng cách sử dụng sợi bạc và sợi than hoạt tính Những sợi này giúp hấp thụ tia HN và giảm thiểu sự phát tán của tia HN trên bề mặt da Bên cạnh đó, cơ chế này còn liên quan đến việc tăng cường thông gió và tạo sự thoáng khí cho người mặc, giúp giảm nhiệt và giữ cho cơ thể mát mẻ hơn khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời

- Hấp thụ và hấp phụ: Một số loại vải dệt được chế tạo với thành phần chất liệu có khả năng hấp thụ và hấp phụ BXĐT&HN Thông qua sự tương tác giữa các phân tử vải và bức xạ, vải có thể hấp thụ và giữ lại năng lượng của bức xạ, ngăn không cho nó xuyên qua vải và tiếp xúc với da hoặc cơ thể

- Phản xạ: Một số loại vải dệt được thiết kế để phản xạ BXĐT&HN, ngăn chúng xuyên qua vải và tiếp xúc với da hoặc các vật liệu khác Với cấu trúc và thành phần vật liệu đặc biệt, vải có khả năng phản xạ trở lại BXĐT&HN, ngăn không cho nó xuyên qua vải và tiếp xúc với người mặc

- Giảm truyền sóng: Một số vải dệt được chế tạo để giảm hiệu suất truyền sóng của BXĐT&HN Điều này có thể đạt được thông qua việc sử dụng các sợi dẫn điện hoặc cấu trúc lưới sóng trong vải, tạo ra một rào cản để làm giảm lượng bức xạ đi qua vải

- Chắn bức xạ: Một số vải dệt có lớp chắn bức xạ được tích hợp vào cấu trúc của chúng Lớp chắn này có thể là lớp kim loại như bạc, đồng hoặc vật liệu chống BXĐT giúp ngăn chặn và giảm hiệu lực của bức xạ

- Cấu trúc và thiết kế: Cấu trúc vài thiết kế của vải dệt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn BXĐT&HN Sự kết hợp của các lớp vải, sợi dẫn điện, lưới chống sóng và lớp chắn bức xạ cùng với sự tinh chỉnh các thông số kỹ thuật như độ dày và mật độ sợi có thể tạo ra hiệu quả trong việc ngăn chặn bức xạ.

PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ KẾT QUẢ KHẢO SÁT BỨC XẠ ĐIỆN TỪ VÀ HỒNG NGOẠI

Nguyên lí đo bức xạ điện từ và hồng ngoại

3.1.1 Nguyên lí đo điện từ trường

Hiện nay, con người thường xuyên tiếp xúc với các vật liệu gây ra ĐTT như tivi, tủ lạnh, máy giặt, điện thoại, sóng wifi, laptop…Đây được xem là nguyên nhân khiên chúng ta mắc phải một số bệnh về tuần hoàn máu, nội tiết tố, bệnh tim, suy giảm cơ quan trao đổi chất…Tuy nhiên, con người không thể cảm nhận hay nhìn thấy các cường độ nguy hiểm do sóng từ trường gây ra Do đó để dò được ĐTT, nhóm đã quyết định sử dụng các phần mềm dò trên điện thoại thông minh để có số liệu cụ thể Các ứng dụng đo ĐTT trên điện thoại thông minh dựa trên sự sử dụng cảm biến điện từ có sẵn trên thiết bị Cảm biến này được gọi là cảm biến magnetometer hoặc cảm biến từ trường

Cảm biến magnetometer là một loại cảm biến được tích hợp trong các thiết bị di động như điện thoại thông minh Nhiệm vụ chính của cảm biến này là đo và phát hiện từ trường xung quanh Cảm biến magnetometer dựa trên hiện tượng cảm ứng từ và sử dụng nguyên lí của định luật Faraday về cảm ứng điện từ

Các ứng dụng đo ĐTT trên điện thoại thông minh sẽ sử dụng cảm biến từ tích hợp trong điện thoại để đo lường từ trường và hiển thị kết quả trên màn hình điện thoại Nó cũng có thể hiển thị các biểu đồ để cho thấy sự thay đổi của từ trường theo thời gian Ứng dụng điện thoại thông qua việc thu thập và xử lý dữ liệu từ cảm biến magnetometer sẽ tính toán và hiển thị mức độ của trường điện từ theo đơn vị thớch hợp chẳng hạn như microtesla (àT)

Dữ liệu đo được có thể được biểu đồ hóa hoặc hiển thị dưới dạng số liệu trên màn hình điện thoại

Tuy nhiên, cảm biến magnetometer trên điện thoại di động có độ chính xác và độ nhạy có giới hạn Nó có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại vi như từ tính của thiết bị khác, vật liệu xung quanh hoặc nhiễu từ Để khảo sát nguồn bức xạ phát ra từ các thiết bị nhóm đã quyết định sử dụng ứng dụng trên điện thoại để đo Tuy nhiên, độ chính xác của các ứng dụng này không được đảm bảo và có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như các thiết bị điện tử khác gần đó, dây điện, hoặc các tường chắn sóng

Hình 3.1: Ứng dụng EMF-Sound Meter Ứng dụng EMF- Sound Meter là một ứng dụng được sử dụng để đo độ mạnh của trường điện từ trên điện thoại thông minh Nguyên lý đo điện từ trên ứng dụng này dựa trên việc sử dụng cảm biến từ tích hợp trong điện thoại

3.1.2 Nguyên lí đo tia hồng ngoại

Nguyên lý hoạt động của tia HN dựa trên nguyên lí phát xạ nhiệt Khi một vật liệu hoặc một vật thể có nhiệt độ cao, năng lượng nhiệt sẽ được phát ra dưới dạng sóng HN Điều này xảy ra do các phân tử trong vật liệu hoặc vật thể dao động và chuyển động, tạo ra các dạng năng lượng như sóng HN Nguyên tắc này được gọi là phát xạ nhiệt Các đặc tính quang phổ và bước sóng của tia HN phụ thuộc vào nhiệt độ của vật Nhiệt độ càng cao, bước sóng càng ngắn và năng lượng tại HN càng lớn

Tia HN không thể nhìn thấy được bằng mắt thường, vì bước sóng của chúng dài hơn bước sóng của ánh sáng trực tiếp có thể nhìn thấy được Tuy nhiên, cảm biến và thiết bị HN đặc biệt có thể phát hiện tia HN và thu nhận chúng thành tín hiệu điện hoặc hiển thị trên màn hình

Cảm biến HN (IR sensor) là một thiết bị điện tự động hoạt động trên nguyên lí điện tử điện dung, được sử dụng để đo và phát hiện các bức xạ HN Bức xạ HN là những nguồn sáng không thể nhìn thấy được bởi mắt người vì bước sóng của HN rộng hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến

Hiện nay, cảm biến HN có thể được chia làm 2 loại: chủ động và bị động

- Cảm biến chủ động (AIR): Bao gồm một đèn LED phát sáng HN và một bộ thu Khi một vật thể tiếp cận cảm biến, thiết bị sẽ chủ động phát ra ánh sáng HN từ đèn LED và thu nhận ánh sáng được phản xạ từ vật thể Ứng dụng chủ yếu của loại này là trong các hệ thống phát hiện chướng ngại vật (như trong robot)

- Cảm biến bị động (PIR): Thiết bị này không thể phát ra bức xạ HN mà chỉ có thể phát hiện được bức xạ được tạo ra bởi các vật thể khác, chẳng hạn như con người, động vật hoặc nguồn nhiệt Cảm biến HN bị động phát hiện và chuyển đổi tín hiệu thành báo động

Vì vậy nó được gọi là bị động, chỉ phát hiện chứ không phải là nguồn phát ra tia HN

Cảm biến HN hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm biến ánh sáng Tuy nhiên, so với cảm biến ánh sáng thì cảm biến HN có cấu tạo tương tự

Cấu tạo của cảm biến HN bao gồm các thành phần sau:

- Đèn LED HN – thiết bị phát ra nguồn sáng HN

- Máy dò HN – thiết bị nhận tín hiệu và phát hiện bức xạ HN được phản xạ trở lại

- Điện trở - là thiết bị ngăn dòng điện chạy qua đèn LED quá lớn gây đoản mạch trong hệ thống

- Dây điện – có vai trò kết nối các chi tiết để cảm biến HN hoạt động ổn định

Nguyên lí hoạt động của cảm biến HN không quá phức tạp, có thể hiểu đơn giản là: Mọi vật thể đều phát ra bước xạ HN nhiều hay ít Do đó, tín hiệu xuất hiện khi một người hoặc vật thể đi ngang qua thiết bị cảm biến HN Tín hiệu này được cảm biến tiếp nhận và đưa vào mạch xử lí để tạo ra hiệu ứng điều khiển hoặc cảnh báo khi cần thiết Để hoàn thành đề tài nhóm đã sử dụng súng đo nhiệt độ GM320 dùng trong công nghiệp khoảng đo nhiệt độ từ -50 đến 380 0 C

Hình 3.2: Súng đo nhiệt độ cảm biến hồng ngoại GM320 dùng trong công nghiệp

3.1.2.1 Giới thiệu về thiết bị đo

Nhiệt kế HN này được sử dụng để đo nhiệt độ bề mặt của vật thể, áp dụng cho nhiều vật thể nóng, nguy hiểm hoặc khó tiếp cận mà không cần tiếp xúc một các an toàn và nhanh chóng

Bộ phận máy bao gồm: Quang học, bộ khuếch đại tín hiệu cảm biến nhiệt độ, mạch xử lý và màn hình LCD Cảm biến thu thập năng lượng HN do vật thể phát ra và tập trung vào cảm biến Sau đó, cảm biến chuyển năng lượng thành tín hiệu điện Tín hiệu này sẽ được chuyển thành tín hiệu số trên màn hình LCD sau bộ khuếch đại tín hiệu và mạch xử lí

3.1.2.2 Những lưu ý khi sử dụng Để tránh tình huống tiềm ẩn có thể gây hại hoặc thiệt hại cho người sử dụng, hãy chú ý đến các vấn đề sau:

- Trước khi sử dụng thiết bị hay kiểm tra cẩn thận vỏ nhựa Nếu có bất kì vấn đề gì thì không được sử dụng

- Không chiếu tia laser trực tiếp vào mắt hoặc chiếu gián tiếp vào các bề mặt phản chiếu

- Không sử dụng thiết bị này trong môi trường có khí dễ nổ, hơi nước hoặc bụi bẩn

- Sốc nhiệt (gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường lớn hay đột ngột – chờ 30 phút cho thiết bị ổn định trước khi sử dụng)

- Không để thiết bị trên hoặc gần các vật có nhiệt độ cao

Khi đo nhiệt độ, hãy chú ý đến khoảng cách và khích thước khu vực đo Khi khoảng cách (D) từ bề mặt mục tiêu tăng lên, kích thước điểm (S) của khu vực được đo bằng đơn vị sẽ trở nên lớn hơn Tỷ lệ của khoảng cách đo và diện tích bề mặt đo là 12:1

Thiết bị này được trang bị tia lazer, được sử dụng để nhắm mục tiêu cần đo

Hình 3.3: Tỷ lệ của khoảng cách đo và diện tích bề mặt đo

Qui cách đo bức xạ điện từ và hồng ngoại

3.2.1 Qui cách đo bức xạ điện từ

Nhóm đã thiết lập một mô hình để đo điện từ trường phát ra từ các thiết bị điện tử như điện thoại, ipad và các thiết bị khác Mô hình được chia nhiều khoảng cách từ 0 đến 30cm để di chuyển thiết bị đo theo các mốc và quan sát sự biến đổi của điện từ trường theo các khoảng cách khác nhau giữa thiết bị đo và nguồn phát

Hình 3.7: Cách đặt điện thoại để đo bức xạ từ các thiết bị

3.2.2 Qui cách đo hồng ngoại

Về lí thuyết, tất cả mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0 o K đều phát ra tia HN Môi trường xung quanh, do có nhiệt độ cũng cao hơn 0 o K nên cũng phát ra tia HN Thành thử để phân biệt được tí HN do vật phát ra, thì vật phải có nhiệt độ cao hơn môi trường Vật có nhiệt độ càng thấp thì phát càng ít tia có bước sóng ngắn, mà chỉ phát các tia có bước sóng dài Người có nhiệt độ 37 o C, tức là 310 o K cũng là một nguồn phát tia HN, nhưng chỉ phát chủ yếu là cỏc tia cú bước súng từ 9àT trở lờn

Nhóm sử dụng súng đo nhiệt độ cảm biến hồng ngoại GM320 để thu thập thông tin về mức độ bức xạ hồng ngoại từ thiết bị và chuyển đổi thành dữ liệu đo nhiệt độ Khoảng cách từ nguồn bức xạ (các thiết bị điện tử) đến súng đo nhiệt độ được xác định là 2cm

Quá trình đo lường được thực hiện bằng cách nhắm súng đo nhiệt độ vào thiết bị điện tử và ghi lại các thông số đo được trên màn hình của súng

Hình 3.8: Đặt súng đo nhiệt độ ở khoảng cách 2 cm

Khảo sát bức xạ điện từ và hồng ngoại phát ra từ các thiết bị điện tử

3.3.1 Khảo sát bức xạ điện từ

Con người không thể nhìn thấy và cảm nhận trực tiếp sự hiện diện của các dạng BXĐT Do đó, sẽ không dễ dàng đánh giá được mức độ nguy hiểm của chúng BXĐT có thể gây hại cho cơ thể con người và có thể làm thay đổi hoạt động của hệ thần kinh, tuần hoàn, nội tiết, đặc biệt ảnh hưởng đến trẻ nhỏ, thai nhi

Người ta thường chịu ảnh hưởng lớn nhất từ ĐTT là hệ thống dây điện, đèn chiếu sáng, thiết bị gia dụng và các thiết bị điện khác trong nhà Hệ thống dây điện gần khu vực phòng ngủ có thể tạo ra trường điện từ cao suốt cả đêm Đồng hồ và radio gần giường cũng có thể góp phần vào sự ảnh hưởng này Ngoài ra, tiếp xúc với BXĐT từ điện thoại không dây, điện thoại di động, thiết bị máy tính không dây và Wifi cũng đang ngày càng tăng Một nguồn BXĐT thông thường khác là từ đường dây điện – bao gồm cả đường dây cao áp trên các tháp kim loại và đường dây phân phối trên cột gỗ hoặc bị chôn dưới mặt đất Máy tính, đèn huỳnh quang và các thiết bị khác trong môi trường làm việc cũng là các nguồn BXĐT quan trọng Để có cái nhìn rõ hơn về tình trạng này, nhóm đã quyết định tiến hành một khảo sát về các thiết bị thông dụng trong gia đình có thể phát ra BXĐT

Hình 3.9: Tần số sóng của một số thiết bị điện tử

3.3.1.1 Điện thoại di động Điện thoại di động phát ra bức xạ điện từ trong quá trình kết nối với mạng di động hoặc wifi và cả trong quá trình sử dụng các chức năng như gọi điện, nhắn tin, lướt web, chơi game, Điện thoại di động mặc dù bức xạ nhỏ, nhưng lại là "vật bất ly thân" của nhịp sống hiện đại Đặc biệt rủi ro đến từ cự ly tiếp cận ngắn, do nó phát xạ gần não bộ

Bảng 3.2: Khảo sát bức xạ điện từ của điện thoại di động

Thiết bị Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TRUNG BÌNH Điện thoại di động 649.5 651 647.8 652.4 650 650.1(àT)

Mặc dù ipad được thiết kế, thử nghiệm và sản xuất tuân theo các quy định về bức xạ tần số vô tuyến, nhưng các bức xạ từ ipad có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của thiết bị điện tử khác Cũng như điện thoại di động, ipad cũng phát ra một lượng BXĐT có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người

Bảng 3.3: Khảo sát bức xạ điện từ của ipad

Thiết bị Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TRUNG BÌNH

Laptop phát ra một loạt các bức xạ điện từ trong quá trình hoạt động của nó Các bức xạ này bao gồm:

- Bức xạ điện từ từ màn hình: màn hình của laptop phát ra bức xạ điện từ trong quá trình hiển thị hình ảnh Điện từ này có thể ảnh hưởng đến mắt nếu tiếp xúc quá lâu và quá gần

- Bức xạ điện từ từ bàn phím và touchpad: bàn phím và touchpad của laptop cũng phát ra bức xạ điện từ trong quá trình sử dụng Điện từ này có thể ảnh hưởng đến các ngón tay và vùng da tiếp xúc với bàn phím và touchpad

- Bức xạ điện từ từ pin và các linh kiện điện tử: laptop phát ra bức xạ điện từ từ pin và các linh kiện điện tử khác trong quá trình hoạt động Điện từ này có thể ảnh hưởng đến cơ thể nếu người sử dụng tiếp xúc quá lâu và quá gần với laptop

Bảng 3.4: Khảo sát bức xạ điện từ của laptop

Tivi cũng phát ra bức xạ điện từ, nhưng đây là loại bức xạ có tần số thấp hơn so với bức xạ điện từ từ các thiết bị di động, wifi hay lò vi sóng Tivi thường phát ra bức xạ điện từ từ các thành phần như bóng đèn, mạch điện và loa Tuy nhiên, các sản phẩm tivi trên thị trường đều được thử nghiệm và chứng nhận đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn điện từ, do đó mức độ ảnh hưởng của bức xạ điện từ từ tivi tới sức khỏe con người được coi là rất thấp

Bảng 3.5: Khảo sát bức xạ điện từ của tivi

Các thành phần tạo nên tủ lạnh như đèn, mô-tơ và mạch điện sử dụng điện năng để hoạt đông và tạo ra một số bức xạ điện từ Tuy nhiên, mức độ này rất thấp và không đáng kể đối với sức khỏe con người

Bảng 3.6: Khảo sát bức xạ điện từ của tủ lạnh

Máy sấy tóc sử dụng điện năng để hoạt động và có thể tạo ra một số bức xạ điện từ Tuy nhiên mức độ này rất thấp và không đáng kể đối với sức khỏe con người Mặc dù vậy những người có bệnh lý về tim mạch nên hạn chế sử dụng máy sấy tóc quá nhiều, vì nhiệt độ cao và cường độ của luồng khí có thể làm tăng tốc độ tim đập

Bảng 3.7: Khảo sát bức xạ điện từ của máy sấy tóc

Thiết bị Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TRUNG BÌNH Mỏy sấy túc 229.2 229.2 237.1 241.0 242.7 235.8(àT)

Thiết bị wifi sử dụng sóng radio để truyền tín hiệu không dây qua không gian, tương tự như các đài phát thanh hoặc truyền hình Sóng radio là một loại sóng điện từ, do đó khi thiết bị phát wifi hoạt động, nó sẽ phát ra một mức độ nhất định của bức xạ điện từ Nếu sử dụng thiết bị phát wifi quá nhiều hoặc bị nhiễu sóng có thể gây ra các vấn đề về mạng hoặc sức khỏe của người sử dụng

Bảng 3.8: Khảo sát bức xạ điện từ của router wifi

Thiết bị Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 TRUNG BÌNH Router wifi 385.4 376.5 383.3 374.1 372 378.3(àT)

 So sánh lượng BXĐT đo được từ các thiết bị đã khảo sát (từ bảng 3.7 đến bảng 3.13)

Bảng 3.9: So sánh lượng bức xạ điện từ của các thiết bị

Lần đo Điện thoại di động Ipad Laptop Tivi Tủ lạnh

Hỡnh 3.10: Biểu đồ so sỏnh lượng bức xạ điện từ của cỏc thiết bị (đơn vị àT)

Nhận xét: Nhóm nghiên cứu nhận thấy các thiết bị phát ra bức xạ cao trong khảo sát đều là các thiết bị tiếp xúc gần, trực tiếp với cơ thể con người trong thời gian dài

3.3.2 Khảo sát tia hồng ngoại

Tia HN có thể được phát ra từ nhiều thiết bị như bóng đèn HN, máy phát nhiệt, thiết bị điều khiển từ xa,…Để có cái nhìn tổng quan về mức độ tia HN trong môi trường sống, việc khảo sát trở nên cần thiết

Ipad Laptop Tivi Tủ lạnh Máy sấy tóc

Qua quá trình khảo sát tia HN từ những thiết bị trong nhà sẽ giúp xác định mức độ phát thải và khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe của nó Bằng cách sử dụng thiết bị đo tia HN phù hợp, ta có thể đo lường và ghi nhận thông số liên quan là nhiệt độ

Bảng 3.10: Khảo sát nhiệt độ của các thiết bị điện tử

Ipad 32.9 31.2 33.0 31.0 31.9 32.0 °C Điện thoại di động 31.8 32.0 32.0 31.9 31.8 31.9 °C

Hình 3.11: Biểu đồ so sánh nhiệt độ của các thiết bị

Nhận xét: Nhiệt độ không chênh lệch nhiều giữa các thiết bị và các lần đo Nhiệt độ của các thiết bị đều thấp hơn nhiệt độ cơ thể con người, nên có thể xem như bức xạ hồng ngoại phát ra từ các thiết bị điện tử sử dụng hằng ngày không ảnh hưởng đến sức khỏe.

Đo khả năng chống bức xạ điện từ và hồng ngoại của vải dệt trong các điều kiện 65 1 Đo khả năng chống bức xạ điện từ của vải dệt trong các điều kiện

Qua bảng khảo sát và biểu đồ so sánh lượng BXĐT đo được từ các thiết bị phát ra, nhóm nghiên cứu quyết định chọn hai thiết bị để làm các thí nghiệm là điện thoại di động và

SVTH: Phạm Vương Kỳ Anh – La Ngọc Hiền Thảo Ngành Công nghệ may ipad Đây là hai thiết bị rất phổ biến, được sử dụng nhiều trong học tập, công việc, sinh hoạt thường ngày, con người tiếp xúc gần với các thiết bị này trong thời gian dài

3.4.1 Đo khả năng chống bức xạ điện từ của vải dệt trong các điều kiện

Thí nghiệm đo lượng BXĐT của thiết bị theo khoảng cách khi không có vải chắn

Bảng 3.11: Bức xạ điện từ của điện thoại di động đo theo khoảng cách

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Trung bình

Tỉ lệ % so với khoảng cách 0cm

Hình 3.12: Biểu đồ bức xạ điện từ của điện thoại di động đo theo khoảng cách

Hình 3.13: Biểu đồ tỉ lệ lượng bức xạ điện từ của điện thoại di động đo được ở những khoảng cách khác so với khoảng cách 0cm (đơn vị %)

Bỳc xạ điện từ (àT)

Hình 3.14: Đo bức xạ điện từ của ipad theo các khoảng cách Bảng 3.12: Bức xạ điện từ của ipad đo theo khoảng cách

Tỉ lệ % so với khoảng cách 0cm

Hình 3.15: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad đo theo khoảng cách

Hình 3.16: Biểu đồ tỉ lệ bức xạ điện từ của ipad ở những khoảng cách khác so với khoảng cách 0cm (đơn vị %)

 Nhận xét: Qua 2 thí nghiệm về khoảng cách, nhóm nhận thấy khoảng cách giữa nguồn bức xạ (điện thoại di động, ipad) và thiết bị đo càng tăng thì lượng BXĐT đo được càng giảm

Bảng 3.13: Bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải cotton chắn

Khoảng cách 0 lớp 1 lớp 2 lớp 3 lớp

Hình 3.17: Biểu đồ bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải cotton chắn

Bảng 3.14: Bức xạ điện từ của ipad khi có vải cotton chắn

Hình 3.18: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad khi có vải cotton chắn

 Nhận xét: Qua 2 thí nghiệm với vải cotton, ở khoảng cách 0cm, BXĐT có giảm nhẹ giữa các lớp nhưng các khoảng cách còn lại đều có lượng BXĐT xấp xỉ nhau Khoảng cách 0cm có sự chênh lệch là do độ dày của các lớp vải tạo khoảng cách giữa nguồn bức xạ và thiết bị đo, số lớp vải càng nhiều thì khoảng cách càng tăng và BXĐT càng giảm Nhóm nhận thấy vải cotton (vải có thành phần tự nhiên) không có tác dụng ngăn cản BXĐT

Hình 3.19: Đặt vải cotton chắn giữa thiết bị đo và nguồn bức xạ (ipad)

Bảng 3.15: Bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải polyester chắn

Hình 3.20: Biểu đồ bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải polyester chắn

Bảng 3.16: Bức xạ điện từ của ipad khi có vải polyester chắn

Hình 3.21: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad khi có vải polyester chắn

 Nhận xét: Qua 2 thí nghiệm với vải polyester, ở khoảng cách 0cm, BXĐT có giảm nhẹ giữa các lớp nhưng các khoảng cách còn lại đều có lượng BXĐT xấp xỉ nhau Khoảng cách 0cm có sự chênh lệch là do độ dày của các lớp vải tạo khoảng cách giữa nguồn bức xạ và thiết bị đo, số lớp vải càng nhiều thì khoảng cách càng tăng và BXĐT càng giảm Nhóm nhận thấy vải polyester (vải tổng hợp) không có tác dụng ngăn cản BXĐT

Xét cùng một nguồn bức xạ, ở cùng khoảng cách 0cm, số lớp vải tăng dần thì lượng BXĐT ở thí nghiệm với vải cotton thấp hơn thí nghiệm với vải polyester Đó là do vải cotton dày hơn vải polyester nên tạo khoảng cách lớn hơn làm BXĐT giảm rõ rệt hơn

Hình 3.22: Đặt vải polyester chắn giữa thiết bị đo và nguồn bức xạ (ipad)

Bảng 3.17: Bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (cotton) Độ ẩm

Hình 3.23: Biểu đồ bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (cotton)

Bảng 3.18: Bức xạ điện từ của ipad khi có vải ướt chắn (cotton) Độ ẩm

Hình 3.24: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad khi có vải ướt chắn (cotton)

 Nhận xét: Qua 2 thí nghiệm với vải cotton ướt, nhóm nhận thấy BXĐT không bị ngăn cản bởi vải có độ ẩm

Bảng 3.19: Bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (polyester) Độ ẩm

Hình 3.25: Biểu đồ bức xạ điện từ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (polyester)

Bỳc xạ điện từ (àT) Khụ Ướt

Bảng 3.20: Bức xạ điện từ của ipad khi có vải ướt chắn (polyester) Độ ẩm

Hình 3.26: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad khi có vải ướt chắn (polyester)

 Nhận xét: Qua 2 thí nghiệm với vải polyester ướt, nhóm nhận thấy BXĐT không bị ngăn cản bởi vải có độ ẩm

Bỳc xạ điện từ (àT) Khụ Ướt

3.4.2 Đo khả năng chống bức xạ hồng ngoại của vải dệt trong các điều kiện

Bảng 3.21: Nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải cotton chắn

Số lớp Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Trung bình

Hình 3.27: Biểu đồ nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải cotton chắn

Bảng 3.22: Nhiệt độ của ipad khi có vải cotton chắn

Không có vải chắn 1 lớp 2 lớp 3 lớp

Hình 3.28: Biểu đồ nhiệt độ của ipad khi có vải cotton chắn

 Nhận xét: Súng đo GM320 dùng cảm biến HN để ghi nhận nhiệt độ của thiết bị, BXHN càng cao thì nhiệt độ càng cao Qua 2 thí nghiệm với vải cotton, nhóm nhận thấy nhiệt độ thiết bị thay đổi rất nhỏ khi thay đổi số lớp vải Vậy, vải cotton không có khả năng ngăn cản BXHN

Bảng 3.23: Nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải polyester chắn

Hình 3.29: Biểu đồ nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải polyester chắn

Bảng 3.24: Nhiệt độ của ipad khi có vải polyester chắn

Hình 3.30: Biểu đồ nhiệt độ của ipad khi có vải polyester chắn

Không có vải chắn 1 lớp 2 lớp 3 lớp

 Nhận xét: Súng đo GM320 dùng cảm biến HN để ghi nhận nhiệt độ của thiết bị, BXHN càng cao thì nhiệt độ càng cao Qua 2 thí nghiệm với vải polyester, nhóm nhận thấy nhiệt độ thiết bị thay đổi rất nhỏ khi thay đổi số lớp vải Vậy, vải polyester không có khả năng ngăn cản BXHN

Bảng 3.25: Nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (cotton)

Số lần Độ ẩm Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Trung bình

Hình 3.31: Biểu đồ nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (cotton)

Bảng 3.26: Nhiệt độ của ipad khi có vải ướt chắn (cotton)

Hình 3.32: Biểu đồ nhiệt độ của ipad khi có vải ướt chắn (cotton)

 Nhận xét: Súng đo GM320 dùng cảm biến HN để ghi nhận nhiệt độ của thiết bị, BXHN càng cao thì nhiệt độ càng cao Qua 2 thí nghiệm với vải cotton ướt, nhóm nhận thấy nhiệt độ đo được có thay đổi Nhưng nhiệt độ thay đổi là do vải ướt làm giảm nhiệt độ vì khi đo riêng mẫu vải ướt thì cũng cho ra nhiệt độ như khi có đo thiết bị Vậy, vải có độ ẩm không có khả năng ngăn cản BXHN

Bảng 3.27: Nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (polyester)

Hình 3.33: Biểu đồ nhiệt độ của điện thoại di động khi có vải ướt chắn (polyester)

Bảng 3.28: Nhiệt độ của ipad khi có vải ướt chắn (polyester)

Hình 3.34: Biểu đồ nhiệt độ của ipad khi có vải ướt chắn (polyester)

 Nhận xét: Súng đo GM320 dùng cảm biến HN để ghi nhận nhiệt độ của thiết bị, BXHN càng cao thì nhiệt độ càng cao Qua 2 thí nghiệm với vải polyester ướt, nhóm nhận thấy nhiệt độ đo được có thay đổi Nhưng nhiệt độ thay đổi là do vải ướt làm giảm nhiệt độ vì khi đo riêng mẫu vải ướt thì cũng cho ra nhiệt độ như khi có đo thiết bị Vậy, vải có độ ẩm không có khả năng ngăn cản BXHN

Thí nghiệm đánh giá vải chống bức xạ điện từ trên thị trường

Khả năng dẫn nhiệt tốt và độ dẻo tốt Loại vải chống BXĐT có khả năng chống ăn mòn tốt, chịu được thời tiết và chống mài mòn tốt, số lần chống ma sát lên đến 5.000.000 lần

Bảng 3.29: Thông tin của vải chống bức xạ điện từ trên thị trường

Thành phần 25% đồng + 13% nickle + 62% polyester Độ dày 0.08 – 0.09 mm

Kích thước 100cm x 110cm Đặc điểm Chặn tín hiệu, chống tĩnh điện Độ suy giảm 71 – 84 dB dưới 10 – 3600MHz tần số

Hình 3.35: Cấu tạo của vải chống bức xạ điện từ trên thị trường

3.5.2.1 Đo bức xạ điện từ của ipad khi có vải chống bức xạ chắn

Bảng 3.30: Bức xạ điện từ của ipad khi có vải chống bức xạ chắn

Hình 3.36: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad khi có vải chống bức xạ chắn

3.5.2.2 Đo khả năng chặn sóng điện thoại

Bọc kín điện thoại di động bằng vải chống bức xạ Sử dụng điện thoại khác gọi vào điện thoại được bọc kín, điện thoại được bọc kín không nhận được tín hiệu cuộc gọi nào Nhóm cũng tiến hành thí nghiệm với tín hiệu wifi Điện thoại được bọc kín trong vải chống bức xạ vẫn nhận được tín hiệu

Hình 3.37: Thí nghiệm khả năng chặn sóng vô tuyến của vải chống bức xạ

3.5.3 Kết quả và nhận xét

Sau khi nghiên cứu về vải chống BXĐT cho thấy rằng vải này chỉ có khả năng chặn và giảm tác động của sóng điện thoại (sóng dài), hoàn toàn không chặn được bức xạ của sóng ngắn là các bức xạ nguy hiểm đến sức khỏe

Hình 3.38: Một số nhận xét của người mua vải chống bức xạ

Cần lưu ý rằng vải chống BXĐT chỉ có tác dụng chặn sóng dài là các sóng vô tuyến, sóng điện thoại ít gây hại tới sức khỏe Và không phải là biện pháp chống lại tất cả các nguồn BXĐT khác Các nguồn BXĐT khác như sóng wifi, sóng Bluetooth, sóng từ các thiết bị điện tử khác vẫn có thể tiếp tục tồn tại và không bị chặn bởi loại vải này

Bên cạnh đó, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến vải chống BXĐT để nâng cao khả năng chặn các loại sóng ngắn gây hại đến sức khỏe con người Điều này đòi hỏi sự phát triển công nghệ và nghiên cứu sâu hơn về các phương pháp chống BXĐT và vật liệu chống bức xạ Đồng thời, cần có sự kiểm tra và đánh giá chất lượng của vải chống BXĐT để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho người sử dụng

Tổng kết lại, vải chống BXĐT có tiềm năng đáng chú ý trong việc giảm tác động của sóng điện thoại lên cơ thể con người Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến để đảm bảo hiệu quả chống BXĐT cho các nguồn bức xạ khác nhau và đảm bảo tính an toàn và tin cậy cho người sử dụng.

Thí nghiệm vải kết hợp với kim loại sắt

3.6.1 Kết hợp vải với bột sắt Được biết kim loại có khả năng chặn BXĐT nên nhóm đã quyết định kết hợp vải với bột sắt Nhóm quyết định chọn bột sắt làm thí nghiệm là do bột sắt dễ tìm Kết hợp sắt vào vải nhằm thử nghiệm khả năng chống BXĐT của loại vải này

Trong nghiên cứu này, nhóm đã trộn bột sắt với hồ dán để cho ra một hỗn hợp có thành phần chính là kim loại Quét hỗn hợp này lên vải, sau đó phơi khô để bột sắt dính chặt vào bề mặt vải Những mẫu vải này cùng loại, có cùng diện tích với lượng bột sắt phủ bề mặt khác nhau (từ 1g – 10g)

Hình 3.39: Vải cotton được phủ một lớp bột sắt

3.6.2 Số liệu đo Đo BXĐT của ipad, đo ở khoảng cách 1cm

Bảng 3.31: Bức xạ điện từ của ipad khi có vải phủ bột sắt chắn

Bột sắt phủ lên vải

Tỉ lệ % so với không có vải chắn Không có vải chắn 1136.6 1158.6 1154.4 1157.1 1140.6 1149.5 100 %

Hình 3.40: Biểu đồ bức xạ điện từ của ipad khi có vải phủ bột sắt chắn

Hình 3.41: Biểu đồ tỉ lệ bức xạ điện từ của ipad khi có vải bột sắt chắn so với không có vải chắn (đơn vị %)

Khối lượng bột sắt phủ lên vải (gam)

Mặc dù bột kim loại sắt có thể ngăn cản BXĐT ở một mức độ nào đó nhưng việc để sắt tiếp xúc với cơ thể sẽ dẫn đến một số vấn đề về sức khỏe Đặc biệt hơn nếu bột sắt chưa qua xử lí việc tiếp xúc với nó có thể gây tác động đến sức khỏe con người Dưới đây là một số tác động có thể xảy ra:

- Tác động đến mắt: Tiếp xúc với hạt hoặc dung dịch sắt có thể gây viêm kết mạc, loét và bất thường giác mạc

- Tác động da: Tiếp xúc với bột sắt chưa qua xử lí có thể gây kích ứng hoặc dị ứng da Người tiếp xúc có thể trải qua ngứa, đỏ hoặc viêm da

- Tác động hô hấp: Bột sắt có thể tạo ra hạt nhỏ trong không khí khi nó được bỏ lên vải Khi hít thở vào, hạt nhỏ này có thể gây kích thích hệ hô hấp và gây khó thở hoặc kích thích các vấn đề hô hấp khác

- Tác động tiêu hóa: Nếu bị nuốt phải bột sắt hoặc tiếp xúc với miệng và dạ dày, nó có thể gây ra rối loạn tiêu hóa và khó chịu cho đường tiêu hóa Trong một số trường hợp nặng, nó có thể gây ra viêm loét dạ dày và nôn mửa

- Tác động hệ thống: Sắt có thể gây ra tình trạng nhiễm sắt trong cơ thể, đặc biệt nếu tiếp xúc với da, hít thở, vào đường tiết niệu hoặc tiếp xúc với các mô khác trong cơ thể Sự tích tụ sắt không kiểm soát có thể gây ra tình trạng ngộ độc và gây ảnh hưởng đến các cơ quan về hệ thống khác trong cơ thể Để đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người, việc sử dụng sắt trong quá trình sản xuất vải dệt cần tuân thủ các quy định và hướng dẫn an toàn Điều này bao gồm việc sử dụng các phương pháp xử lí sắt an toàn và đảm bảo rằng sắt đã được xử lí đúng cách trước khi được sử dụng trong sản xuất vải dệt Ngoài ra, quá trình kiểm tra chất lượng cần được thực hiện để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng không gây tác hại cho người sử dụng.

Ứng dụng và tiềm năng của vải chống bức xạ điện từ

- Thiết bị di động: Vải chống BXĐT có thể được sử dụng để làm túi đựng điện thoại di động, máy tính bảng và các thiết bị di động khác Với khả năng chắn BXĐT, vải này có thể giúp giảm tiếp xúc của cơ thể với BXĐT phát ra từ các thiết bị di động, giúp giảm nguy cơ tác động tiêu cực lên sức khỏe

- Đồ dùng gia đình: Vải chống BXĐT có thể được sử dụng trong các vật liệu trang trí nhà cửa như rèm cửa, màn cửa, ga giường, áo ghế,…Điều này giúp giảm tiếp xúc với

BXĐT từ các thiết bị điện tử trong gia đình như TV, máy tính, điều hòa, wifi và các thiết bị khác

- Thời trang: Vải chống BXĐT có thể được sử dụng trong quần áo, áo khoác, mũ, túi xách và các sản phẩm thời trang khác Việc sử dụng vải này trong thời gian dài có thể giảm tiếp xúc với BXĐT từ điện thoại di động, máy tính, đồ điện tử cá nhân và các nguồn phát khác

- Y tế: Vải chống BXĐT có thể được sử dụng trong các sản phẩm y tế như áo bảo vệ bức xạ cho nhân viên y tế, áo chống bức xạ cho bệnh nhân trong quá trình chụp X-quang hoặc điều trị bức xạ Điều này giúp giảm tiếp xúc của cơ thể với BXĐT và bảo vệ sức khỏe của nhân viên y tế và bệnh nhân

- Công nghiệp: Vải chống BXĐT cũng có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp như hàng không, điện tử, viễn thông và công nghiệp hạt nhân

Vải có khả năng chống BXĐT như một cuộc cách mạng đối với ngành công nghệ dệt Mang đến cho ngành dệt may sự phát triển đầy triển vọng và hứa hẹn

Vải chống BXĐT có khả năng chắn BXĐT và giảm tiếp xúc của cơ thể với nó Điều này có thể giúp giảm nguy cơ tác động tiêu cực lên sức khỏe như gây tổn thương da, tác động lên hệ thần kinh, hệ cơ, hệ tim mạch và hệ tiêu hóa Với việc sử dụng vải chống BXĐT, người dùng có thể tận hưởng sự bảo vệ an toàn trong môi trường có nhiều nguồn phát bức xạ Đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về sản phẩm chống bức xạ với sự gia tăng về sử dụng các thiết bị điện tử và không gian số, nhu cầu về các sản phẩm chống bức xạ ngày càng tăng Ngành dệt may có thể đáp ứng như cầu này bằng cách phát triển và sản xuất các loại vải chống BXĐT

Một trong những thách thức đối với chống bức xạ là sự kết hợp giữa tính thẩm mỹ và khả năng chống bức xạ Ngành dệt may có thể tận dụng khả năng thiết kế và chế tạo sản phẩm để tạo ra những mẫu vải chống bức xạ có sự đa dạng về kiểu dáng, màu sắc và hoa văn, đồng thời đảm bảo khả năng chống BXĐT

Ngành dệt may có thể nghiên cứu và áp dụng các vật liệu và công nghệ mới để cải tiến khả năng chống BXĐT của vải Sự kết hợp giữa sợi chứa hạt kim loại, sợi dẫn điện hoặc sợi có khả năng chống bức xạ với qui trình sản xuất dệt may hiện có thể tạo ra vải chống bức xạ với hiệu suất cao hơn

Vải chống BXĐT có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực tiêu dùng khác nhau như: quần áo, ga giường, vật liệu trang trí và phụ kiện cá nhân Sự phát triển của ngành dệt may có thể mang đến những sản phẩm chống bức xạ đa dạng và phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng

Với sự quan tâm đến sức khỏe và an toàn, vải chống BXĐT có tiềm năng xuất khẩu cao Ngành dệt may có thể khai thác thị trường quốc tế và phát triển sản xuất vải chống bức xạ để đáp ứng nhu cầu toàn cầu

Tóm lại, ngành dệt may có tiềm năng lớn trong việc phát triền và ứng dụng vải chống BXĐT Sự kết hợp giữa tính thẩm mỹ, chức năng và khả năng chống bức xạ của vải sẽ mang lại những cơ hội mới cho ngành dệt may trong tương lai.

Cải tiến

Cải tiến vải để nâng cao khả năng chống BXĐT&HN là một lĩnh vực quan trọng trong nghiên cứu và phát triển vật liệu tiên tiến Để nghiên cứu khả năng chống BXĐT&HN của vải dệt, cần tích hợp các công nghệ dệt mới Sử dụng sợi chứa hạt kim loại hoặc sợi chống bức xạ và cấu trúc vải có thể cải thiện khả năng chống bức xạ của vải Ngoài ra, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ dệt tiên tiến khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra vải dệt có khả năng chống bức xạ tốt hơn và đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng

Sử dụng sợi chứa hạt kim loại: Thêm sợi chứa hạt kim loại như bạc, đồng,…vào cấu trúc sợi vải có thể tăng khả năng chống BXĐT Hạt kim loại có khả năng hấp thụ và phản xạ bức xạ, giúp giảm lượng bức xạ điện từ thẩm thấu vào vải và bảo vệ người dùng

Sử dụng sợi dẫn điện: Sợi dẫn điện có khả năng dẫn điện tốt, giúp định hướng và điều tiết dòng điện trong vải Việc sử dụng sợi dẫn điện có thể giảm tác động của bức xạ điện từ bằng cách định hướng và phân tán dòng điện

Sử dụng vật liệu chống bức xạ: Vải có thể được phủ một lớp vật liệu chống bức xạ, như vật liệu dẫn điện hoặc vật liệu hấp thụ bức xạ, để giảm hiệu ứng của bức xạ điện từ Các vật liệu chống bức xạ có thể được áp dụng thông qua quá trình phủ hoặc phun

Tối ưu hóa cấu trúc vải: Sự thay đổi cấu trúc vải như mật độ, độ dày, hoặc kiểu dệt có thể ảnh hưởng đến khả năng chống bức xạ Các phương pháp như dệt chéo, dệt sọc hay sử dụng lớp lót bổ sung có thể tăng cường khả năng chống bức xạ của vải

Sử dụng công nghệ mới: Công nghệ tiên tiến như nanoteknologi, in 3D và phủ nhiệt điện có thể được áp dụng để cải tiến khả năng chống bức xạ của vải Những công nghệ này có thể tạo ra cấu trúc vải chống bức xạ có tính chất đặc biệt và hiệu suất cao hơn

Cải tiến vải để tăng cường khả năng chống BXĐT&HN là một lĩnh vực nghiên cứu đang được quan tâm và đầu tư Sự phát triển trong lĩnh vực này có thể mang lại những sản phẩm vải chống bức xạ ngày càng hiệu quả và đáng tin cậy hơn, đáp ứng nhu cầu bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

Qui trình kiểm định chất lượng

Qui trình kiểm định chất lượng là một chuỗi các hoạt động được thực hiện để đảm bảo rằng sản phẩm hoặc dịch vụ đáp ứng các yêu cầu và tiêu chuẩn chất lượng đã được đề ra Xác định tiêu chuẩn chất lượng: Đầu tiên, cần xác định các tiêu chuẩn chất lượng cụ thể cho vải chống bức xạ điện từ bao gồm khả năng chống bức xạ và HN, khả năng chống tia cực tím, độ bền vải, khả năng thoáng khi và thoải mái khi sử dụng

Thiết lập qui trình kiểm định: Xác định các bước và phương pháp kiểm định cần thiết để đánh giá chất lượng vải chống BXĐT Các phương pháp này có thể bao gồm đo lường sóng điện từ và HN, kiểm tra độ bền vải, phân tích cấu trúc vải và kiểm tra khả năng thoáng khí

Tiến hành kiểm định: Thực hiện các hoạt động kiểm định theo qui trình đã thiết lập Điều này có thể bao gồm sử dụng thiết bị đo lường chuyên dụng để đo lường mức độ chống BXĐT&HN của vải, thực hiện kiểm tra độ bền vải bằng cách áp dụng lực kéo và xé, và sử dụng các phương pháp phân tích cấu trúc vải để đánh giá khả năng chống tia cực tím và thoáng khí Đánh giá kết quả: Các kết quả kiểm định được so sánh với tiêu chuẩn chất lượng đã đặt ra Nếu vải chống BXĐT đáp ứng các yêu cầu và tiêu chuẩn, nó được coi là đạt chuẩn Ngược lại, nếu không đáp ứng, các biện pháp cần được thực hiện để cải thiện chất lượng vải

Ghi nhận và báo cáo: Các kết quả kiểm định được ghi nhận và báo cáo trong tài liệu chất lượng hoặc báo cáo kiểm định tương ứng Thông tin này cung cấp các dữ liệu quan trọng về khả năng chống bức xạ và HN của vải chống BXĐT, giúp khách hàng và người sử dụng có thông tin đáng tin cậy Đối chiếu và cải tiến: Qui trình kiểm định cần được đối chiếu và cải tiến theo thời gian để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu chất lượng ngày càng cao và tiến bộ trong công nghệ sản xuất vải chống BXĐT

Qui trình kiểm định chất lượng này giúp đảm bảo rằng vải chống BXĐT đáp ứng các yêu cầu và tiêu chuẩn chất lượng, cung cấp khả năng chống bức xạ và HN hiệu quả cho người sử dụng

Tổng kết kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng vải tự nhiên hay nhân tạo thông thường không có khả năng chặn hoặc giảm BXĐT dù xét về các yếu tố như độ ẩm hay độ dày đều không thay đổi Trên thực tế, vải thông thường thường không được thiết kế hoặc chế tạo để có tính chất chống ĐTT

Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu, nhóm cũng nhận thấy rằng vải chống BXĐT trên thị trường có khả năng chặn sóng điện thoại, sóng vô tuyến

Bên cạnh đó, một phương pháp khác mà nhóm đã thử nghiệm trong nghiên cứu là thêm bột sắt kim loại vào vải Kết quả cho thấy rằng vải chứa bột kim loại sắt có thể làm giảm một phần bức xạ Sự hiệu quả của việc này phụ thuộc vào nồng độ và phân tán của bột kim loại sắt trong vải Mặc dù có khả năng làm giảm bức xạ, nhưng vải chứa bột kim loại sắt không thể chặn hoàn toàn BXĐT và còn có thể làm ảnh hưởng đến sức khỏe người mặc nếu không qua xử lí nghiêm ngặt

Tuy kết quả nghiên cứu cho thấy sự tiến bộ trong việc phát triển vải chống BXĐT, nhưng vẫn còn hạn chế về nhiều mặt Việc chặn BXĐT là một thách thức kỹ thuật phức tạp do tính chất của nó Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để cải thiện hiệu quả của vải chống BXĐT và tìm ra các biện pháp bảo vệ tối ưu cho sức khỏe trong việc sử dụng các thiết bị điện tử

3.10.2 Đánh giá hạn chế của thí nghiệm

Trong quá trình thực hiện thí nghiệm để đánh giá khả năng chặn BXĐT&HN của vải dệt có một số hạn chế:

- Hạn chế về chuyên môn: Một hạn chế chính của thí nghiệm có thể liên quan đến kiến thức và kỹ năng chuyên môn của người thực hiện Để thực hiện thí nghiệm một cách chính xác và tin cậy, người thực hiện cần có hiểu biết chuyên sâu về nguyên lí và phương pháp đo lường ĐTT và HN

- Hạn chế về thời gian: Thí nghiệm thường yêu cầu một khoảng thời gian đáng kể để thực hiện, từ việc chuẩn bị mẫu vải, thực hiện đo lường, đến việc xử lí và phân tích kết quả Thời gian dành cho việc thực hiện các thí nghiệm bị giới hạn và ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả

- Hạn chế về thiết bị và công cụ: Để đo lường và đánh giá khả năng chống bức xạ và

HN cần sử dụng các thiết bị và công cụ chuyên dụng Tuy nhiên, việc trang bị và sử dụng các thiết bị này bị hạn chế về tài nguyên, kĩ thuật và chi phí Điều này ảnh hưởng đến qui mô và phạm vi của thí nghiệm, và có thể dẫn đến hạn chế trong việc thu thập và phân tích dữ liệu

- Hạn chế về mẫu vải: Sự đại diện của mẫu vải được sử dụng trong thí nghiệm có thể ảnh hưởng đến tính khả quan và áp dụng của kết quả Mẫu vải được lựa chọn nên cần phản ánh đầy đủ các loại vải thông thường và cả vải chống bức xạ trên thị trường khác để đảm bảo tính đại diện và khả năng áp dụng rộng hơn cho kết quả của thí nghiệm

- Môi trường thí nghiệm: Thí nghiệm thường được thực hiện trong môi trường kiểm soát với các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng có thể được điều chỉnh Tuy nhiên, điều kiện môi trường kiểm soát không thể mô phỏng hoàn toàn môi trường thực tế mà người mặc vải sẽ tiếp xúc Do đó, các kết quả từ thí nghiệm có thể không phản ánh chính xác hiệu quả của vải trong điều kiện sử dụng thực tế

- Các yếu tố khác: Ngoài những hạn chế đã đề cập, còn một số yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm như sự biến đổi của vải theo thời gian, tương tác với các vật chất khác trong môi trường và sự ảnh hưởng của các yếu tố ngoại vi như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng

Tóm tại, việc đánh giá khả năng chống BXĐT&HN của vải thông qua thí nghiệm không thể tránh khỏi những hạn chế nêu trên Tuy nhiên, việc nhận biết và xem xét những hạn chế này giúp cải thiện và làm rõ hơn kết quả nghiên cứu và ứng dụng của vải chống bức xạ

Tiêu đề	Nghiên Cứu Khả Năng Chống Bức Xạ Điện Từ Và Hồng Ngoại Của Vải Dệt Giúp Bảo Vệ Sức Khỏe Người Mặc
Tác giả	Phạm Vương Kỳ Anh, La Ngọc Hiền Thảo
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Tuấn Anh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ May
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	9,37 MB