Новый материал для производства одежды, разработанный в Бельгии, может нас как согреть, так и охладить, все зависит от того, на какую сторону мы его наденем.
Моделирование, проведенное Мулунехом Абебе и его коллегами из Университета Монса в Бельгии, показало, что одежда из этого материала обеспечивает тепловой комфорт при колебаниях температуры до 13 градусов.
Когда мы находимся на улице, около половины тепла теряется за счет явлений теплопроводности и конвекции. Мы можем согреться, надевая несколько слоев одежды. Однако другая часть тепла теряется через инфракрасное излучение, как с кожи, так и с поверхностей нашей одежды. В этом случае мы можем защитить себя от потери тепла, заблокировав инфракрасное излучение, а можем охладить себя - увеличив его.
Уже в ходе предыдущих исследований бельгийские ученые показали, что некоторые материалы способны эффективно поглощать инфракрасное излучение с поверхности нашей кожи, а затем эффективно выделять его в окружающую среду. Таким образом, они облегчают нам охлаждение.
Однако до сих пор такие материалы содержали непроницаемые мембраны, задерживающие воздух и влагу, поэтому носить их было бы неудобно. Абебе и его команда представили теоретическую модель материала толщиной 20 микрометров, состоящего из двух разных слоев. Один из диэлектрических волокон, другой из металлических волокон. Диэлектрические волокна излучают большое количество инфракрасного излучения, в то время как металлические волокна характеризуются низкой эмиссией.
После создания такой модели ученые рассчитали ее свойства пропускания, отражения и поглощения инфракрасного излучения. Расчеты показывают, что, если материал коснется кожи, он предотвратит утечку тепла, и мы будем чувствовать комфортное тепло при температуре до 11 градусов по Цельсию. В свою очередь, вывернув его наизнанку, он эффективно охлаждал бы нас при температуре до 24 градусов по Цельсию.
Новый материал будет гибким и удобным в использовании, а промежутки между волокнами позволят влаге испаряться. Абебе признает, что из-за высокой стоимости производства такого материала он не появится на рынке в ближайшее время. Однако ученые надеются, что их исследование вдохновит больше исследовательских групп, и в конечном итоге появится удобная недорогая одежда с охлаждающими и согревающими свойствами.