Исследователи из Университета Мэриленда (США) создали ткань, которая пропускает тепло, когда вокруг жарко и влажно, и задерживает его, когда становится холоднее и суше, сообщается на сайте университета. Описание разработки появилось в журнале Science.
Ткань сделана из специально спроектированной пряжи, покрытой проводящим металлом. В жарких и влажных условиях нити пряжи уплотняются и активируют покрытие, которое меняет способ взаимодействия ткани с инфракрасным излучением – излучением, которое кожа человека воспринимает как тепло.
Базовая пряжа для нового текстиля создана из волокон, изготовленных из двух различных синтетических материалов: один поглощает воду, а другой отталкивает ее. Пряди покрыты нанотрубками из легкого проводящего металла на основе углерода. Поскольку материалы в волокнах отталкивают и поглощают воду, волокна деформируются при воздействии влаги – например, пота. Деформация стягивает нити пряжи вместе – и в результате происходит следующее. Во-первых, в ткани раскрываются поры, что дает небольшой охлаждающий эффект, потому что позволяет отводить тепло. Во-вторых, и что наиболее важно, запускается электромагнитная связь между углеродными нанотрубками в покрытии.
Этот эффект связи можно сравнить с изгибом радиоантенны, которую пытаются настроить, чтобы изменить длину волны или частоту, с которой антенна резонирует. Такой пример приводит один из авторов исследования, ЮХуанг Вонг (YuHuang Wang), профессор химии и биохимии в Университете Мэриленда. «Представьте, что две антенны расположены близко друг к другу, чтобы регулировать тип электромагнитной волны, которую они собирают, – объясняет исследователь. – Когда волокна сближаются, излучение, с которым они взаимодействуют, меняется. Если говорить об одежде, это означает, что ткань взаимодействует с теплом, исходящим от человеческого тела».
В зависимости от настройки ткань либо блокирует инфракрасное излучение, либо пропускает его. Реакция почти мгновенная, поэтому, прежде чем человек поймет, что ему становится жарко, одежда уже может его охладить. С другой стороны, когда тело охлаждается, механизм работает в обратном направлении, удерживая тепло.
Требуется проделать большую работу, прежде чем ткань можно будет пустить в производство, но, по мнению исследователей, материалы, из которых делаются волокна, легко доступны, и углеродное покрытие можно легко добавить во время стандартного процесса окрашивания материала.
[Фото: FAYE LEVINE, UNIVERSITY OF MARYLAND]
