Совершенно ясно, что планета не становится более прохладной. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), с 2010 года произошли четыре самых жарких года за всю историю наблюдений, и 2016 год находится на пути к тому, чтобы выйти на первое место.
Так что, может быть, это хорошая идея начать серьезно подходить к созданию одежды, более подходящей для согревающего мира. Именно этим занималась команда исследователей из Стэнфордского университета, и, согласно опубликованному сегодня исследованию, одежда будущего может иметь что-то общее с полиэтиленовой пленкой.
Это верно, полиэтиленовая пленка.
В частности, ученые внимательно изучают охлаждающую способность полиэтилена, самого распространенного в мире пластика, а также сущность пластиковых пакетов, бутылок и упаковки. Фактически, их исследование показало, что человек, носящий материал, включающий полиэтилен, определенно будет чувствовать себя круче, чем человек, носящий хлопчатобумажную одежду.
Зачем? Ну, это связано со способностью материала пропускать через него инфракрасное излучение. Это то, что наши тела производят, когда они излучают тепло. Именно тепловое излучение делает нас видимыми в темноте для тех, кто носит очки ночного видения.
На самом деле, примерно половина тепла нашего тела рассеивается в виде инфракрасного излучения, даже когда мы просто сидим в офисе. Но если это излучение захвачено, мы чувствуем себя теплее. И почти вся одежда непрозрачна для инфракрасного излучения. Это не относится к полиэтилену - его простые химические связи не позволяют ему поглощать это излучение.
«Текстильная промышленность не уделяет много внимания свойствам одежды, излучающим инфракрасное излучение», - говорит По-Чун Хсу, один из исследователей Стэнфорда. «В частности, прозрачность инфракрасного излучения - это идея, которая получила очень мало исследований».
Ткань будущего?
Однако ученому не нужно признавать недостатки прозрачного пластика в качестве одежды. Очевидным является то, что это прозрачный. Но он также не впитывает влагу, что может привести к серьезным проблемам с потом.
Исследователи из Стэнфорда обратились к первому, обнаружив версию полиэтилена, часто используемую в батареях, непрозрачную для обычного света, но не для инфракрасного излучения. Таким образом, хотя он не прозрачен, он позволяет тепло тела проходить через.
Что касается вопроса влажности, ученые смогли использовать химические вещества, чтобы модифицировать материал, чтобы он стал гидрофильным или более приспособленным к жидкости. Вода теперь может распространяться по всей ее поверхности, а не на бусинках.
Они также экспериментировали со вставкой слоя хлопчатобумажной сетки между двумя листами модифицированного полиэтилена, чтобы придать ему большую прочность и структуру. Образец этого материала и кусок хлопчатобумажной ткани одинаковой толщины были помещены на поверхность с температурой голой кожи. Затем было проведено сравнение того, сколько тепла было захвачено. Было обнаружено, что хлопчатобумажная ткань нагревает поверхность на 3, 6 градуса по Фаренгейту. Исследователи предполагают, что этой разницы может быть достаточно, чтобы не дать кому-нибудь надеть новую ткань от включения кондиционера.
Это сравнение, похоже, подтверждает их веру в то, что использование вещества, которое обеспечивает более свободный поток инфракрасного излучения, такого как полиэтилен, может помочь человеку оставаться холоднее. Но Сюй признал, что ученые из Стэнфорда все еще находятся на ранних стадиях поиска наилучшего способа включения пластикового материала в одежду. Это может сочетаться с более обычными тканями. Или может быть возможно фактически превратить полиэтилен в тканый текстиль.
«Это бы больше походило на одежду, которую мы носим», - говорит он. «Мы хотим посмотреть, сможем ли мы превратить его в более традиционную ткань с ее мягкостью и эластичностью. Мы изучаем все виды возможностей ».
Другой подход
Исследователи из Массачусетского технологического института также анализируют потенциал использования полиэтилена для облегчения выхода тепла из организма. Но они используют несколько иной подход.
«Мы работаем снизу вверх», - говорит исследователь Светлана Борискина, которая объясняет, что команда MIT работает на микроскопическом уровне, уделяя особое внимание определению правильной толщины волокон, необходимой для того, чтобы сделать ткань прозрачной для инфракрасного излучения. «Люди в Стэнфорде придерживаются противоположного подхода - больше сверху вниз», - говорит она. «Они начали с прозрачного листа пластика, но это не хорошо для одежды. И они изменили его, чтобы сделать его лучше ».
На самом деле, группа Борискина также работает с полиэтиленом из-за его уникальных свойств, когда речь идет о пропускании через него инфракрасного излучения. Обычные ткани, какими бы тонкими они ни были, все равно будут улавливать этот свет и превращать его в тепло. Не пластик.
«Инфракрасный свет может избежать этого», - говорит она. «Недостатком полиэтилена является комфорт. Например, если вы прикоснетесь к нему, это будет хорошо? Это самая большая проблема сейчас. Если вы не можете сделать это удобным, кто будет носить это? И насколько сильным ты можешь это сделать? Если вы пройдете через несколько циклов стирки, я не уверен, что он выживет.
«Но не поймите меня неправильно, - добавляет она. «То, что они сделали в Стэнфорде, является очень важной вехой. Это первая экспериментальная демонстрация того, что эта идея работает ».
Признавая, что она может быть чрезмерно оптимистичной, Борискина считает, что этот тип одежды, предназначенный для того, чтобы сохранять прохладу, может появиться через три-пять лет. Она отметила, что швейная промышленность сейчас работает с микроволокнами, поэтому процесс уже существует. Производители должны сделать то же самое с полиэтиленом или другим материалом, прозрачным для инфракрасного излучения.
Как считает Борискина, сколько времени потребуется этой инновации, чтобы повлиять на энергосбережение, это другой вопрос.
«В краткосрочной перспективе самой сложной задачей является сделать эту одежду удобной», - говорит она. «Но в долгосрочной перспективе для реальной экономии энергии вам понадобится много людей, носящих этот тип одежды. Если слишком много людей все еще носят обычную одежду, они могут не захотеть выключать кондиционер ».
