В то время, когда глобальное потепление усиливается, а средние температуры растут, исследователи пытаются найти альтернативные системы кондиционирования воздуха и другие системы охлаждения для борьбы с жарой окружающей среды. С этой целью группа исследователей разработала метаткань, которая отражает ультрафиолетовый/видимый свет и повторно излучает поглощенный инфракрасный свет, чтобы снизить температуру владельца, будь то человек или объект (например, автомобиль).. Из этой метаткани можно было бы изготавливать коммерческую одежду в течение года.
Одежда и одеяла из «умной» ткани, излучающей тепло и отражающей свет, могут помочь людям и предметам, находящимся на солнце, сохранять прохладу. Гуанмин Тао из Хуачжунского университета науки и технологии в Ухане, Китай, и его коллеги разработали то, что они называют «мета-ткань», объединив микроскопические шарики и волокна из оксида титана, тефлона и пластика, называемого полимолочной кислотой, встроенные в более крупные волокна..
Шарики оксида титана - вещество, которое также содержится в солнцезащитных кремах - и тефлон отражают ультрафиолетовый и видимый свет, а волокна полимолочной кислоты излучают инфракрасный свет. Размеры частиц предназначены для оптимизации этих свойств. «Благодаря структурному контролю наша метаткань достигает почти идеальной излучательной способности в среднем инфракрасном диапазоне, тем самым максимизируя рассеивание тепла», - объясняет Тао.
Метаткань, освежающая людей и предметы
В ходе одного испытания доброволец, одетый в наполовину тканевый, наполовину хлопковый жилет, просидел под прямыми солнечными лучами в течение часа. Температура кожи под средними тканями увеличилась примерно с 31°C до 32°C в этот период, а температура кожи под ватой повысилась примерно до 37°C.
В другом тесте одна машина была покрыта метатканью, другая - купленным в магазине чехлом, а третья осталась непокрытой. При нахождении на солнце с 11:00 до 13:00 температура поднималась до 60°С в открытой машине, 57°С в машине со стандартным чехлом и 30°С в машине с тканевым чехлом.
Metatissue наиболее эффективен при контакте с кожей. Если бы кто-то носил одежду из средней ткани поверх толстого слоя обычной одежды, большая часть охлаждающего эффекта была бы потеряна, так как меньше тепла тела передавалось бы в среднюю ткань, а затем излучалось.
На пути к демократизации антитепловых метатканей
Исследователи сосредоточены на охлаждении людей и предметов под прямыми солнечными лучами, но в тени все равно будет охлаждающий эффект, говорит Тао. Ткань может быть окрашена в разные цвета, но белый лучше всего отражает солнечный свет.
“Эта технология может быть идеально адаптирована к готовому и современному производству. Мы ожидаем, что наши продукты будут доступны примерно через год», - говорит Тао. Некоторые известные бренды одежды уже присматриваются к этой ткани: «Эта работа впечатляет, учитывая эффективность охлаждения на открытом воздухе», - говорит По-Чун Хсу из Университета Дьюка в Северной Каролине.
Хсу и его коллеги разработали охлаждающие ткани, которые работают по-другому. Вместо того, чтобы излучать инфракрасное излучение, они прозрачны для него. Одним из основных способов потери тепла нашим телом является излучение инфракрасного излучения, но обычная одежда блокирует большую часть инфракрасного излучения. Эта команда показала, что ношение прозрачной для инфракрасного излучения одежды эквивалентно снижению температуры на 2°C. Сюй считает, что широкое распространение такой одежды может помочь в борьбе с изменением климата за счет снижения потребности в кондиционерах.