Создан согревающе-охлаждающий материал для одежды

Новая ткань позволит человеку комфортно чувствовать себя в одежде даже при изменении температуры окружающей среды на 15 градусов.

Учёные изобрели уникальную ткань, одна сторона которой способна удерживать тепло, а друга - наоборот рассеивать. Новый вид текстиля планируется использовать для создания двусторонней одежды, которая могла бы при необходимости не только согревать, но и охлаждать человека.

Специалисты многие десятилетия работают над созданием различных материалов, которые позволяли бы сохранять оптимальную для человеческого тела температуру. Обычно ткань призвана либо согревать, либо охлаждать, но в жизни часто бывает, что в одной и той же одежде в зависимости от условий окружающей среды или собственной активности то холодно, то жарко. Именно для таких случаев и может пригодиться изобретение учёных Стэнфордского университета.

В основу уникального двустороннего материала лег особый полиэтилен c диаметром пор от 50 до 1000 нанометров. Ранее он применялся другими исследователями для создания «охлаждающей» одежды. Величина отверстий здесь сопоставима с длиной волны видимого излучения (400–780 нанометров), поэтому окружающий свет сильно рассеивается на них и материал становится для него непрозрачным. В то же время тепло человеческого тела соответствует инфракрасному излучению с гораздо большей длиной волны (около 9,5 микрометра). Отверстия в нанопористом полиэтилене «незаметны» для него, поэтому материал пропускает большую часть тепла человеческого тела.

Нравится наш проект? У нас ещё есть Спокойное радио

Толщина слоя с «согревающей» стороны составляет 24 микрометра, а с «охлаждающей» - 12. Между двумя слоями полиэтилена разной ширины зажаты ещё два: углеродный и медный. Углерод обладает высоким коэффициентом излучения и хорошо поглощает и отдает тепло, поэтому ученые использовали его для охлаждающей стороны текстиля. Материал пронизан большими порами, и его толщина составляет 9 микрометров, поэтому он позволяет коже дышать. Для согревающей стороны исследователи решили использовать медь из-за её хороших отражательных характеристик. Они сделали медное напыление, обладающее низким коэффициентом излучения. Его толщина составила всего 150 нанометров. Столь тонкое покрытие не закрывает нанопоры и пропускает и воздух, и пар. А это означает, что человек не будет сильно потеть в такой одежде.

Тесты материала с применением искусственной кожи убедительно продемонстрировали, что текстиль обладает хорошей согревающей и охлаждающей способностью. Среднестатистическая обыкновенная ткань (60% хлопка и 40% полиэстера) повышает температуру «тела» с 31 до 36,9 градусов Цельсия, а новая ткань такой же толщины, повернутая охлаждающей стороной к коже, повышает температуру всего до 33,8 градуса. Когда материал был применён другой стороной, медным напылением наружу, то искусственная кожа разогрелась с 31 до 40,3 градуса Цельсия. Исследователи также проверили ткань в условиях повышенного потоотделения. Оказалось, что пар она также пропускает лучше обыкновенных тканей.

Основное новаторство изобретённого материала состоит в увеличении зоны теплового комфорта человека. На данный момент диапазон температур, при которых человек не мерзнет и не потеет составляет 6,5 градусов. Новая ткань позволит увеличить его более чем вдвое - до 14,7 градусов.

Источник

Больше хороших новостей