Przełomowa tkanina ochłodzi cię. Albo ogrzeje...
Marzenie miłośników aktywności fizycznej na świeżym powietrzu, turystów, biegaczy, narciarzy, czy kolarzy, ma szanse się spełnić. Naukowcy obiecują im tkaninę, która będzie sama reagować na warunki zewnętrzne i w zależności od potrzeb chłodzić ich lub zapewniać im izolację cieplną. O wynalazku badaczy z University of Maryland pisze w dzisiejszym numerze czasopismo "Science". Tkanina w zależności od warunków zmienia strukturę tak, by ułatwiać lub utrudniać emisję promieniowania podczerwonego.
Czasy, kiedy najlepszym wyposażeniem turysty były flanelowa koszula, gruby sweter i skarpety z owczej wełny należą już na szczęście do przeszłości. Mimo postępów w tworzeniu oddychających, utrzymujących ciepło i chroniących przed deszczem tak zwanych technicznych tkanin, nadal jednak w czasie ćwiczeń czy wycieczki musimy regulować ciepło zdejmując lub nakładając kolejne warstwy. Wynalazek naukowców z University of Maryland może to zmienić. Tym razem ubranie samo będzie dopasowywać się do naszych potrzeb.
Nowa tkanina ma automatycznie, w reakcji na temperaturę i wilgoć zmieniać swój splot, regulując ilość wypromieniowywanego ciepła. Jeśli jesteśmy rozgrzani i spoceni, tkanina ułatwi emisję promieniowania podczerwonego, jeśli temperatura się obniży i wyschniemy, tkanina zacieśnia splot i chroni przed ucieczką ciepła. Włókna powlekane są węglowymi nanorurkami, które przewodzą ładunki elektryczne jak metal. To one wpływają na to, jak tkanina oddziałuje z promieniowaniem podczerwonym.
- Nasz wynalazek to pierwsza technologia, która umożliwia aktywne blokowanie lub przepuszczanie tego promieniowania - podkreśla współautor pracy, prof. YuHuang Wang z UMD.
Przędza, z której powstaje nowa tkanina, zawiera dwa rodzaje syntetycznych włókien. Jedno z nich odpycha cząsteczki wody, drugie je chłonie. To sprawia, że pod wpływem potu tkanina zmienia swój splot i związane z tym właściwości. Otwarcie porów tkaniny sprzyja chłodzeniu ciała, ale istotniejsza jest zmiana jej własności elektromagnetycznych, związanych z obecnością nanorurek. Zmiana ułożenia włókien sprawia, że tkanina w inny sposób oddziałuje z ciepłem emitowanym przez użytkownika w postaci promieniowania podczerwonego.
Reakcja jest bardzo szybka, niemal natychmiastowa. Dzięki temu tkanina może blokować promieniowanie podczerwone lub zacząć je przepuszczać zanim jeszcze użytkownik zda sobie sprawę, że jest mu za ciepło lub za zimno. Badania pokazały, że w odpowiedzi na zmianę warunków materiał może sam zmienić przepuszczalność ciepła nawet o 35 proc.
- Ciało człowieka bardzo szybko oddaje ciepło- mówi współautor pracy, prof. Min Ouyang z UMD. Przez całą dotychczasową historię, mogliśmy sterować tym tylko wkładając lub zdejmując ubrania. Nowa tkanina może stać się teraz automatycznym regulatorem - dodaje.
Przed wejściem na rynek nowe włókna wymagają jeszcze dopracowania, ale autorzy wynalazku przekonują, że materiały użyte do ich produkcji są powszechnie dostępne, podobnie jak technologia powlekania węglowymi nanorurkami. Produkcja tkanin, ich barwienie i pranie będzie się odbywać dotychczas stosowanymi metodami.
