Kachni-ka.ru

Инженеры создали ткань для охлаждающего одежды

Инженеры из Стэнфордского университета создали новую напівсинтетичну ткань на основе нанопористого полиэтилена, который лучше рассеивает тепло человеческого тела в сравнении с натуральными и другими синтетическими материалами и способен оказывать охлаждающий эффект.

Об этом пишет в блоге на «Эхо Москвы» Кристина Уласович.

Создание нового материала с нанопористого полиэтилена проходило в три этапа: сначала исследователи изготовили сам полиэтилен, затем покрыли его гидрофобным агентом и наконец зажали между двумя слоями волокна хлопка

На современном рынке широко распространен текстиль, который умеет эффективно сохранять тепло и используется, например, для производства термобелья с высокими теплосберегающими и вологопровідними свойствами. Однако материалов с противоположными характеристиками существует гораздо меньше, Между тем, считают ученые из Стэнфорда, «охлаждающие» ткани могли бы стать основой для одежды, востребованного в условиях жаркого климата. Массовое внедрение такой одежды, в частности, позволило бы сэкономить на кондиционировании воздуха внутри помещений, пишут авторы работы, опубликованной в журнале Science и описывают новую ткань.

Новый материал представляет собой полиэтилен, который пронизан связанными между собой порами диаметром от 50 до 1000 нанометров. Их размер сравним с длиной волны видимого света (400-780 нанометров), благодаря чему последний сильно рассеивается на них и материал становится для него непрозрачным. В то же время тепло человеческого тела соответствует инфракрасному излучению с большей длиной волны (~9,5 микрометра). Отверстия в нанопоруватому полиэтилене «незаметны» для него, поэтому материал способен пропускать более 90 процентов тепла, что выходит из человеческого тела. Таким образом, материал блокирует часть тепла, которая поступает в виде энергии оптического излучения, и охлаждает кожу, пропуская инфракрасное тепловое излучение.

Еще одно важное преимущество нанопористого полиэтилена заключается в том, что поры не препятствуют циркуляции воздуха и прохождению молекул воды. Это позволит изготовленного из него одежды пропускать пот, выделяемый человеком, что в свою очередь будет способствовать дополнительному охлаждению тела. Для усиления эффекта исследователи покрыли материал гидрофобным полидопаміном, который способствует выталкиванию пота. Чтобы сделать свое изобретение более похожим на ткань и пригодным для ношения, исследователи поместили между двумя слоями нанопористого полиэтилена волокна хлопка, скрепив слои точечной сваркой.

Во время эксперимента с участием устройства, имитирующего теплоотдачу кожи человека, оказалось, что нанопоруватий полиэтилен повышает температуру кожи всего на 0,8 градусов Цельсия, тогда как обычная хлопковая ткань — на 3,5 градуса, а Тайвек, нетканый синтетический материал из плотных полиэтиленовых нитей, — на 2,9 градуса. По словам ученых, подобная разница температур соответствует самоощущению человека от пребывания в помещении с кондиционером и помещению, которое не кондиционируется соответственно.

Исследователи из Стэнфорда считают, что их изобретение может лечь в основу нового типа охлаждающего одежды. Преимуществом новой ткани они называют ее дешевизну и доступность, поэтому что нанопоруватий полиэтилен сегодня используется в литий-ионных аккумуляторах в качестве изолятора между анодом и катодом. В будущем инженеры планируют изучить, как будет вести себя материал после нескольких стирок и воздействия ультрафиолета.

Читайте также: 6 украинских вузов вошли в рейтинг лучших в мире

Над улучшением функциональных возможностей одежды работают и другие ученые. Так, в конце прошлого года сотрудники Университета Вуллонгонга в Австралии разработали ткань для «умной одежды», способной распознавать широкий спектр движений человеческого тела. Для создания текстиля, который был бы одновременно гибким, растяжимым, чувствительным и стабильным, исследователи использовали сложный электропроводящий полимер PEDOT:PSS. Созданный на его основе «умная одежда», по мнению авторов, может применяться для спортивных тренировок и в медицине, также технологию можно использовать для изготовления «умных» ремней безопасности в автомобилях.

Фото: nplus1.ru

Видео: Science Magazine

Exit mobile version