Исследователи из Университета Чжэнчжоу и Университета Аделаиды представили новую охлаждающую ткань фиолетового цвета. Разработка решает одну из главных задач в этой области: как сохранить яркий цвет материала и одновременно обеспечить ему способность отражать солнечное излучение и отводить тепло.
Разработка на стыке науки и комфорта
Ранее эффективные ткани для пассивного охлаждения в основном были белыми, так как именно белый цвет лучше отражает солнечные лучи. Новая разработка показывает, что охлаждающий материал может быть не только светлым, но и цветным. В данном случае ученым удалось создать фиолетовую ткань, которая сочетает внешний вид и высокую охлаждающую эффективность.
Что показали испытания
Материал изготовлен из микроскопических волокон, в состав которых входят металлоорганический каркас фиолетового цвета и наночастицы оксида цинка.
Ткань в среднем отражает 87,6 % солнечного излучения.
Также она излучает 96,4 % среднеинфракрасного тепла, благодаря чему тепло может рассеиваться через атмосферу.
Во время испытаний на открытом воздухе под прямыми солнечными лучами ткань показала следующие результаты:
– оказалась на 4,2 °C холоднее белого хлопка;
– была на 6,2 °C холоднее хлопка, окрашенного в фиолетовый цвет.
Имитация кожи с покрытием из новой ткани в течение дня оставалась на 8 °C холоднее, чем такая же поверхность без покрытия. Для сравнения, белый хлопок обеспечивал снижение температуры на 4,6 °C, а фиолетовый хлопок – только на 2,8 °C. Материал легкий, гибкий, хорошо тянется и пропускает водяной пар, включая пот. Кроме того, ткань отталкивает воду и сохраняет свои свойства после 50 стирок.
Она также устойчива к ультрафиолету и не теряет оптические характеристики после испытаний, имитирующих 108 дней нахождения на открытом воздухе.
Новое решение старой проблемы
Главное отличие новой ткани в том, что она сочетает цвет и охлаждение. Большинство прежних материалов такого типа были белыми, потому что темные и насыщенные оттенки сильнее нагреваются на солнце. Фиолетовый цвет считается особенно сложным для подобных решений, так как связан с поглощением зеленой части спектра, которая несет много солнечной энергии. Новая ткань преодолевает это ограничение.
Разработка важна потому, что открывает путь к созданию удобной и эстетичной одежды для жаркого климата. Такой материал может снизить тепловую нагрузку на человека и при этом не требовать внешнего охлаждения или дополнительных затрат электроэнергии.
Для обычного человека это может означать более комфортную одежду в период жары. Для тех, кто работает на улице, например на стройке, в сельском хозяйстве или коммунальной сфере, такая ткань может стать не только вопросом удобства, но и дополнительной защитой от перегрева.
Для России такая технология может быть особенно актуальна в южных регионах и в периоды летней жары, которая в последние годы становится все более продолжительной. Кроме того, материал может заинтересовать производителей спортивной, рабочей и повседневной одежды, если разработку удастся вывести на промышленный уровень.
Ученые показали, что охлаждающая ткань может быть не только белой, но и цветной. Фиолетовый материал нового типа оказался значительно эффективнее обычного хлопка и продемонстрировал хорошие показатели прочности, влагостойкости и устойчивости к стирке. В перспективе этот подход может привести к появлению целой линейки охлаждающих тканей разных цветов.
Ранее в рубрике «Первопроходцы» мы рассказывали о нановакцине против стабильной части вируса гриппа, которую разработали ученые Мичиганского университета. Она нацелена на один из наиболее устойчивых белков вируса – M2.
Источник: портал «Научная Россия», adelaide.edu.au
