Прекрасная новость для тех, кто изнывает в летнюю пору от жары – ученым удалось придумать одежду, которая не согревает, а, наоборот, охлаждает человеческий организм. Более детально об изобретенной учеными охлаждающей одежде узнавали журналисты раздела "Наука" издания "Биржевой лидер".
Ученым удалось придумать одежду, способную не согревать человека, а, наоборот, охлаждать. Светлана Борискина, научный сотрудник Массачусетского технологического университета, являющаяся соавтором данной идеи, объяснила журналистам издания "Газета.ру", как новое изобретение поможет спастись от жары и сэкономить электрическую энергию. Она, в частности, отметила, что открытий, что-либо меняющих в одежде, в последнее время было сделано не так уж и много. Проблема согревания человека решается на протяжении нескольких тысяч лет, и в данной сфере, по мнению ученого, уже все решено и придумано, тогда как проблема охлаждения человеческого организма без использования какого-то внешнего источника – более сложная. Как правило, для охлаждения люди используют кондиционер или вентилятор – что-то, требующее определенных затрат энергии.
Поэтому ученые вели поиски решения, которое не требует ни физической активности, ни внешнего источника энергии. В настоящее время на рынке представлены материалы, работающие по несколько иному принципу – они увеличивают конвенцию, вытягивают из организма пот и способствуют его скорейшему испарению. Однако данный принцип работает только в случае, когда человек вспотел, тогда как люди, как правило, стараются избегать такой ситуации. Материал, разработанный Массачусетским университетом, позволяет организму сбросить энергию благодаря тепловому излучению. Тело человека постоянно излучает в инфракрасном диапазоне, однако данное излучение блокируется одеждой, причем блокируется практически полностью.
Сделанные измерения показали, что прозрачность таких материалов, как полиэстер или хлопок, в инфракрасном диапазоне составляет менее 1 процента. Иными словами, практически все излучение человеческого тела либо возвращается обратно, либо частично поглощается материалами, из которых изготовлена его одежда. Учитывая это, ученые занялись поиском материала, не рассеивающего, не отражающего и не поглощающего инфракрасные фотоны – материал должен пропускать их сквозь себя. Традиционные материалы задерживают излучение инфракрасного спектра, поскольку их волокна длиннее волны данного излучения. Идея заключалась в том, чтобы сделать тонкое волокно, пропускающее инфракрасные фотоны точно так же, как в пруду волны огибают небольшие по размеру камни. При этом не стоит забывать, что толщина волокон должна быть больше длины солнечного света, поскольку одежда в ином случае будет прозрачной, и ее ношение теряет всякий смысл.
Материал даже не пришлось изобретать заново.
В издании Science был описан такой материал, разработанный группой ученых из Стэнфорда, тогда как группа ученных Массачусетского университета разработала данную идею еще год назад. По словам Борискиной, в основе их идеи лежало использование тонких волокон, из которых обычным способом создается материал. Ученым из Стэнфорда удалось создать материальное подтверждение данной идеи, однако в своей разработке они использовали поры, а не волокна. Ими был взят прекрасно всем знакомый полиэтилен, к которому приделали поры тех же размеров, что и волокна, предложенные учеными Массачусетского университета. Помимо этого, ученые из Стэнфорда купили уже присутствующий на рынке коммерческий продукт, используемый в качестве прослойки между электродами в литиевой батарейке. Если говорить в целом, то обе группы ученых работают здесь в одном направлении.
Материал, по сути, даже не пришлось изобретать заново, поскольку он уже присутствовал на рынке, правда, изобретали его совершенно для других целей. Но для создания одежды этого недостаточно, и поэтому ученые решили пропитать этот материал другим, способным вытягивать из организма пот и улучшать конвенцию. Однако материал получился не очень прочным, поэтому было решено взять два слоя и проложить между ними волокна хлопка. В итоге материал получил крепость на растяжение, достаточную проницаемость для воздуха, высокую водонепроницаемость, и он полностью соответствует требованиям, предъявляемым в настоящее время к одежде. Впрочем, это еще не означает, что данный материал комфортный для носки.
Эксперимент показал, что обычный нагреватель, на который помещали новый материал, был на 2 градуса Цельсия холоднее, чем в случае с традиционными материалами. По ощущениям, 2 градуса – это вроде бы немного, однако если сотрудники офисов начнут носить одежду, изготовленную из охлаждающего материала, то это позволит устанавливать кондиционеры на более высокую температуру и экономить электрическую энергию – экономия здесь может достигать 40 процентов.
Это действительно можно назвать новой вехой на пути к созданию нового охлаждающего материала. Далее материал нужно будет протестировать с помощью методов, используемых в текстильной промышленности для проверки на комфортность и на другие качества. Борискина при этом подчеркнула, что стоимость оригинального пористого полиэтилена составила 2 доллара за квадратный метр, однако из-за дополнительных процессов обработки цена охлаждающего материала будет, естественно, более высокой.
