Одежда будущего: ученые разработали фиолетовую наноткань, которая отражает 87,6% солнечного излучения

Инженеры из Чжэнчжоуского университета (Китай) и Университета Аделаиды (Австралия) разработали новый текстильный материал фиолетового цвета, который отражает 87,6% солнечного излучения. При нахождении под прямыми солнечными лучами новая одежда сохраняет температуру на 6,2 градуса Цельсия ниже, чем стандартный окрашенный хлопок аналогичного оттенка, и на 4,2 градуса ниже, чем обычная белая хлопчатобумажная ткань. Тесты на искусственной коже показали, что инновационное полотно обеспечивает снижение температуры поверхности на 8 градусов по сравнению с незащищенным участком в дневное время.

Традиционные пассивные охлаждающие ткани изготавливают исключительно в белом цвете, поскольку светлые поверхности эффективно рассеивают солнечную энергию. Темные и насыщенные оттенки поглощают свет, что приводит к сильному нагреву. Фиолетовый спектр представляет особую сложность для физиков, так как формирование этого цвета требует поглощения зеленой части солнечного спектра, обладающей высокой энергией.

Авторы исследования решили эту задачу методом электропрядения. Они сформировали микроскопические волокна, внедрив в их структуру металлорганические каркасные соединения и наночастицы оксида цинка. Металлорганические структуры придают материи фиолетовый оттенок, а оксид цинка оптимизирует оптические свойства. Готовое полотно отражает солнечные лучи и одновременно излучает 96,4% накопленного тепла в виде среднего инфракрасного излучения. Эта энергия уходит сквозь атмосферу в открытый космос, обеспечивая непрерывный отвод тепла от человеческого тела.

Новый материал обладает высокой эластичностью, пропускает водяной пар и при этом остается легким. Поверхность волокон отталкивает воду, но позволяет испаряться поту. Инженеры провели серию испытаний на износостойкость. Полотно сохранило первоначальные охлаждающие характеристики после пятидесяти циклов машинной стирки. Дополнительное облучение ультрафиолетом, эквивалентное ста восьми дням непрерывного пребывания на ярком солнце, не изменило оптических параметров образцов.

Полученные данные открывают перспективы для производства повседневной и спортивной одежды любых цветов, которая будет защищать людей от тепловых ударов без использования электричества и внешних систем кондиционирования. Технологию пассивного терморегулирования планируют адаптировать для других оттенков путем подбора металлорганических каркасов с иными оптическими профилями. Результаты лабораторных и полевых экспериментов опубликованы в научном журнале Small.

Источник: adelaide.edu.au