Dodano: 13 lipiec 2021r.

Powstała tkanina zapewniająca chłodzenie w ciągu dnia

Świat staje się coraz gorętszy w wyniku zmian klimatycznych. Jednym z wyzwań związanych z globalnym ociepleniem może być po prostu przetrwanie coraz bardziej intensywnych upałów. Pomóc w tym może „supertkanina” opracowana przez chińskich naukowców, która doskonale odbija światło, zapewnia efekt chłodzenia i może przynieść ulgę podczas fali upałów.

Powstała tkanina zapewniająca chłodzenie w ciągu dnia

 

Naukowcy z Chin opracowali materiał, który pomoże ludziom przetrwać upały. Dzięki „supertkaninie”, odbijającej światło i ciepło w niezwykłym stopniu, ludzkie ciało można schłodzić się o prawie 5 stopni Celsjusza – wskazują naukowcy. Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie „Science” (DOI: 10.1126/science.abi5484).

W nowym opracowaniu naukowcy przekonują, że ich „supertkanina” może pewnego dnia pomóc ludziom w pokonaniu nadmiernego obciążenia cieplnego. „Nasza metatkaniana wykazuje sporą wydajność przy chłodzeniu radiacyjnym oraz zapewnia niezbędną przepuszczalność i komfort noszenia” - przekonuje w nowej pracy zespół pod kierownictwem Shaoning Zeng z Huazhong University of Science and Technology.

„Supertkaniana” odbija więcej światła

Opracowana przez naukowców z Chin tkanina zawiera w sobie nanocząstki kompozytu tlenku tytanu i kwasu polimlekowego, laminowane cienką warstwą teflonu (politetrafluoroetylenu - PTFE). Zadaniem materiału jest odbijanie światła widzialnego, fal o średniej długości oraz ultrafioletu.

Teoretycznie, odbijając większość światła w powyższych zakresach fal, materiał powinien odbijać też ciepło, zanim będzie ono miało szansę zostać wchłonięte przez tkaninę. „Tak szerokie zastosowanie nanocząstek w połączeniu z nanokulkami PTFE zapewnia szerokie spektrum rozpraszania i odbijania światła w paśmie bliskim podczerwieni” - piszą naukowcy w swoim opracowaniu.

Aby sprawdzić potencjał chłodzący nowej tkaniny, badacze wypróbowali materiał w czasie upalnej pogody w Guangzhou w Chinach. Mierzyli temperaturę „supertkaniny” i innych popularnych materiałów wystawionych na działanie promieni słonecznych.

„W warunkach największego nasłonecznienia między 11:00 a 15:00 temperatura nowej tkaniny była o około 5,0 st. C niższa od bawełny, 6,8 st. C niższa od lycry, 7,0 st. C niższa od szyfonu, 5,8 st. C niższa od lnu i aż 10,2 st. niższa od materiałów imitujących skórę” – opisują naukowcy.

Obniżona temperatura ciała i schłodzony samochód

W innym teście badacze przygotowali kamizelkę w połowie uszytą z nowej tkaniny, w połowie z bawełny. Ochotnik leżał wystawiony na działanie słońca przez godzinę, a w tym czasie kamera termowizyjna mierzyła temperaturę powierzchni stroju, zaś specjalne czujniki sprawdzały temperaturę pod nim.

Okazało się, że „na zewnątrz” nowa tkanina była o 3 st. C chłodniejsza, niż bawełna. Wewnątrz efekt chłodzenia był jeszcze silniejszy, bo pod kamizelką różnica wyniosła aż 4,8 st. C na korzyść „supertkaniny”.

tkanina zapewniająca chłodzenie w ciągu dnia

fot. Zeng et al., Science, 2021

W innym eksperymencie nową tkaninę nałożono na samochód stojący w słońcu. W jego wnętrzu temperatura była o około 30 st. C niższa, niż w przypadku samochodu bez pokrycia i około 27 st. C niższa, niż we wnętrzu auta przykrywanego komercyjną tkaniną przeznaczoną dla pojazdów.

Obiecujące właściwości

Chociaż „supertkanina” wykazuje obiecujące właściwości w zakresie chłodzenia ludzi i rzeczy, to nie wiadomo jeszcze, czy zadziała równie dobrze na osoby pozostające w ruchu. Dotychczasowe badania przeprowadzane były jedynie na modelach stacjonarnych.

Nie wiadomo też, jak materiał poradzi sobie z barwnikami i kolorami, które mogą wpłynąć na jego zdolność do odbijania światła. Wyjaśnić to mają kolejne badania i eksperymenty.

Naukowcy twierdzą, że nowy „supermateriał” posiada właściwości mechaniczne zbliżone do komercyjnych tkanin, takie jak trwałość, wodoodporność i możliwość wykorzystania go w zakładach przemysłowych szyjących ubrania na dużą skalę. Zespół szacuje, że tkanina nie będzie także droga w produkcji.

Jeśli tylko znajdą się inwestorzy chętni do zakupu tkaniny, mogłaby ona wejść na rynek już za rok. Zdaniem naukowców materiał ma ogromny potencjał i mógłby zostać wykorzystany nie tylko do produkcji odzieży, ale też namiotów, pokrowców samochodowych, zasłon i markiz.

 

Źródło: Science Alert, fot. Zeng et al., Science, 2021