Очередная переводная заметка из западного источника. Не могу не поделиться:
Эта ткань может охладить ваше тело на 8 градусов
Нахождение на улице во время сильной жары может быть связано с повышенным потоотделением, дискомфортом и даже представлять опасность для здоровья. Но американские ученые придумали инновацию, которая, по их словам, может принести облегчение: одежду, которая физически охлаждает тело.
Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте разработали гибкое покрытие на основе мела, которое можно наносить на ткани. Во время испытаний в условиях палящей летней жары они обнаружили, что оно снижает температуру под одеждой до 8 градусов по Фаренгейту по сравнению с воздухом и до 15 градусов по сравнению с необработанными тканями.
Это нововведение является одним из ряда усилий по превращению одежды людей в средство против экстремальной жары, которая усиливается , поскольку люди продолжают сжигать ископаемое топливо, нагревающее планету. Жара — самый смертоносный тип экстремальной погоды, вызывающий тепловое истощение и даже тепловой удар — потенциально смертельную болезнь, при которой организм теряет способность охлаждаться.
Исследователи из Массачусетского университета говорят, что они хотели разработать способ охлаждения ткани с использованием экологически безопасного материала. Вдохновленные традиционными штукатурками на основе известняка, используемыми для охлаждения домов в жарком климате, они покрыли тканевые плитки частицами карбоната кальция — основного компонента известняка и мела.
Согласно новому исследованию, представленному Американскому химическому обществу в этом месяце и в настоящее время проходящему рецензирование, покрытие способно не только отражать солнечную энергию обратно в атмосферу, но и обеспечивать отвод естественного тепла тела пользователя.
«Мы начинаем с вашей хлопковой футболки... и просто наносим это покрытие на одну или обе стороны ткани», — сказала CNN Триша Л. Эндрю, химик и материаловед из Массачусетского университета. «Покрытие полностью поверхностное. Оно не проникает в волокна хлопка и не изменяет их», — добавила она.
Ученые утверждают, что покрытие можно наносить практически на любую имеющуюся в продаже ткань, а также стирать в стиральной машине.
«Без какого-либо энергопотребления мы можем уменьшить ощущение жары у человека, что может стать ценным ресурсом для людей, которым сложно сохранять прохладу в экстремально жарких условиях», — сказал в своем заявлении Эван Патамия, аспирант Массачусетского университета, работавший над инновацией.
Охлаждающие ткани — не новое изобретение, но, согласно научному обзору исследований охлаждающих тканей за 2023 год, предыдущие разработки часто включали жесткие конструкции, сложные производственные процессы и электрические компоненты, что делало их неудобными для ношения и дорогими.
Разработка Массачусетского университета является частью растущего объема исследований, направленных на поиск более дешевых, удобных и масштабируемых альтернатив, поскольку угроза экстремальной жары во всем мире растет.
Ученые из Университета RMIT в Мельбурне, Австралия, использовали крошечные частицы, называемые наноалмазами, для покрытия хлопчатобумажной ткани, что привело к снижению температуры до 3 градусов по Цельсию (5,4 по Фаренгейту) по сравнению с необработанным хлопком, согласно недавнему исследованию.
Это может показаться не таким уж важным, но это «имеет значение для комфорта и здоровья в течение длительного времени, а на практике может означать разницу между выключением кондиционера и его включением», — заявил в своем заявлении Шади Хаушьяр, руководитель проекта и старший преподаватель Королевского королевского технологического института.
Исследование Университета RMIT показало, что использование охлаждающих тканей может привести к экономии энергии на 20–30 % за счет сокращения использования кондиционера, который является чрезвычайно загрязняющим климат средством охлаждения.
Наноалмазы могут показаться дорогими, но исследователи говорят, что они не такие же, как алмазы, используемые в ювелирных изделиях. «На самом деле их дешево производить», — сказал Хаушьяр.
Она добавила, что еще многое предстоит усовершенствовать. Например, они обнаружили, что эффективность наноалмазной ткани снижается после многократной стирки ткани.
Образец обработанной ткани (слева), использованный в исследовании Королевского королевского технологического института, рядом с образцом необработанной ткани (справа), а исследователь держит в руках чашку с наноалмазами.
Наноалмазы работают аналогично частицам известняка, которые использует Массачусетский университет, сказала Хаушьяр CNN. Принцип этих исследований тот же, сказала она, использование наночастиц для отвода тепла от тела.
Хаушьяр, который занимается исследованиями в области защитной одежды уже более десяти лет, сказал, что производственный процесс, используемый в Массачусетском университете, является многообещающим, но им нужно будет решить, как масштабировать его и сохранить низкие затраты.
Охлаждающие ткани должны быть доступными по цене, сказала она. «Если стоимость в три раза превышает стоимость обычной ткани, ее не хватит для всех». Часто именно самые бедные люди оказываются среди наиболее уязвимых к экстремальной жаре и имеют наименьший доступ к охлаждающим технологиям.
По мере того, как на рынок выходит все больше продуктов, «в этой области появляется много возможностей для масштабирования и предоставления доступа каждому», добавил Хаушьяр.
Эндрю из Массачусетского университета сказала, что ее команда до сих пор была ограничена размером лабораторного оборудования. Однако с помощью новой стартап-компании они намерены запустить пилотное производство, изготавливая обработанные тканевые листы шириной 5 футов и длиной 300 футов.
Эндрю отметил, что стоимость сырья для покрытия «низкая и приемлемая», но признал, что общая цена немного увеличится из-за процесса нанесения, в ходе которого покрытие наносится на ткань.
Некоторые исследователи утверждают, что если удастся масштабировать производство недорогих охлаждающих тканей, преимущества этого могут выйти далеко за рамки одежды.
Ученые из Чикагского университета надеются, что их охлаждающая ткань , изготовленная из таких материалов, как серебряная нанопроволока и шерсть, может также использоваться для охлаждения зданий и автомобилей. В ходе испытаний под палящим солнцем Аризоны они обнаружили, что ткань остается на 16 градусов по Фаренгейту прохладнее, чем коммерческая шелковая ткань, часто используемая в летней одежде.
Ученые заявили, что более широкое использование охлаждающей ткани снизит расходы и воздействие на климат от кондиционирования воздуха. «Наша цивилизация фактически использует около 10–15% энергии в целом только для того, чтобы чувствовать себя комфортно, куда бы мы ни пошли», — сказал в своем заявлении По-Чун Сю, профессор молекулярной инженерии Чикагского университета и автор исследования.
Хотя борьба с экстремальной жарой подразумевает быстрое сокращение сжигания ископаемого топлива, смертельные волны тепла уже наступили, и некоторые ученые полагают, что эти охлаждающие ткани могут сыграть полезную роль, поскольку все больше людей подвергаются воздействию жары, которую их организм с трудом переносит.
«Персональные охлаждающие ткани демонстрируют большие перспективы в борьбе с последствиями изменения климата, связанными с жарой», — рассказал CNN профессор Сюэпин Чжан, специализирующийся на персональном управлении температурой и влажностью в Университете Дунхуа (Китай), который был автором научного обзора охлаждающих тканей за 2023 год.
Они «могут обеспечить локализованное охлаждение определенных участков тела с высокой точностью», добавила она, и их можно адаптировать к различным условиям.
Она видит масштабную роль охлаждающих тканей — и скоро. «С развитием материалов и технологий персональные охлаждающие ткани (станут) доступны для широкого использования в ближайшем будущем».
