Ткань, созданная на основе обычного полиэтилена исследователями из Стэнфордского университета, может стать материалом для «охлаждающей» одежды, которая позволяет снизить температуру поверхности тела человека, находящегося в условиях жаркого окружающей среды. А использование такой одежды, в свою очередь, позволит существенно сократить расходы на кондиционирование, что имеет большое значение для больших офисных зданий, цехов и других производственных помещений.
Согласно проведенным испытаниям, одежда с самоохлаждающейся ткани позволяет понизить температуру поверхности тела человека на 2.2 градуса Цельсия по сравнению с температурой тела человека, одетого в одежду из хлопчатобумажной ткани. «При помощи такой одежды мы можем охладить тело человека вместо того, чтобы охлаждать все внутренние помещения здания, где он находится», — рассказывает И Куи (Yi Cui), профессор материаловедения Стэнфордского университета.
Ключом к свойствам самоохлаждения ткани являются два физических эффекта, которые позволяют отводить тепло от тела человека с высокой эффективностью. Первое заключается в том, что самоохлаждающаяся ткань хорошо пропускает влагу, отводя от тела пот испаряются. И, во-вторых, эта ткань позволяет отводить тепло в виде инфракрасного излучения.
Исследователи начали поиски технологии самоохлаждающейся ткани из обычного полиэтилена, который используется для упаковки пищевых продуктов. Этот материал прозрачный для инфракрасного излучения, но он не пропускает через себя влагу. Затем исследователи заменили обычный полиэтилен полиэтиленом, используемым в аккумуляторных батареях. Такой материал имеет упорядоченную пористую структуру, которая делает его водопроницаемым, непрозрачных для видимого света и прозрачным для инфракрасного излучения. Дополнительная обработка позволила увеличить диаметр пор в полиэтилене, что позволяет молекулам воды беспрепятственно проходить сквозь материал.
Получив модифицированный полиэтилен, исследователи создали ткань, которая состоит из двух слоев полиэтилена и хлопчатобумажной сетки, заключенной между ними, которая обеспечивает ткани необходимую прочность. Однако, для того, чтобы такой материал можно было использовать для производства рабочей одежды, ученым предстоит проделать массу работы. «Если вы хотите начать производить одежду, вам потребуется сначала настроить крупномасштабное производство недорогой ткани» — рассказывает И Куи.
Кроме одежды, новый материал может быть использован в конструкции пассивных систем охлаждения для электроники, различного оборудования и т. п. И все это может обеспечить существенную экономию затрат и энергии по сравнению с традиционными методами.