В условиях растущей глобальной температуры и усиления тепловых волн учёные из Университета Южной Австралии совместно с исследователями из Чжэнчжоуского университета в Китае разработали инновационную лёгкую и дышащую ткань, которая отражает 96% солнечных лучей в условиях открытого пространства.
Описание материала
Учёные из Института будущих отраслей Университета Южной Австралии под руководством профессора Цзюнь Ма создали композитную ткань, которая отводит влагу и обеспечивает радиационное охлаждение. Эта технология описана в статье «Moisture-wicking fabric for radiation cooling» в журнале Nano Research.
В полевых испытаниях на открытом воздухе новая ткань снизила температуру кожи на 2 градуса Цельсия под прямыми солнечными лучами и на 3,8 градуса Цельсия ночью по сравнению с обнажённой кожей.
Преимущества ткани
В отличие от традиционных хлопчатобумажных тканей, которые удерживают тепло и пот, материал из полилактида и нитрида бора (PLA/BNNS) активно отводит тепло, сохраняя кожу сухой.
Профессор Ма из Института будущих отраслей Университета Южной Австралии отмечает, что проект решает важную задачу обеспечения личного комфорта в условиях растущего теплового стресса.
«Мы наблюдаем учащение и усиление тепловых волн во всём мире, что имеет серьёзные последствия для работников на открытом воздухе, спортсменов и людей, живущих без доступа к кондиционерам», — говорит профессор Ма.
Технология производства
Используя метод электропрядения, исследователи внедрили в матрицу из биоразлагаемого полилактидного волокна нанолисты нитрида бора — лёгкие частицы с высокой теплопроводностью. В результате получилась белая наноструктурированная ткань с исключительной солнечной отражательной способностью и в пять раз большей воздухопроницаемостью, чем у хлопка.
«Сочетание высокой солнечной отражательной способности, теплоизлучения и контроля влажности означает, что пользователь чувствует себя заметно прохладнее и суше», — отмечает профессор Ма.
«Это особенно полезно для людей, которые работают на открытом воздухе в строительстве, горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве или в экстренных службах, где воздействие жары является проблемой как для комфорта, так и для безопасности», — добавляет он.
Международное сотрудничество
Ведущий автор исследования, доцент Ямин Пань из Чжэнчжоуского университета, отмечает, что сотрудничество с Университетом Южной Австралии сыграло важную роль в тестировании и усовершенствовании тепловых характеристик материала.
«Опыт Университета Южной Австралии в области передовых материалов помог нам оценить свойства теплопередачи и радиационного охлаждения ткани», — говорит доцент Пань. «Партнёрство показывает, как международное сотрудничество может ускорить разработку умных и устойчивых материалов».
Экологичность и перспективы применения
Ткань, изготовленная в основном из биоразлагаемого PLA, соответствует глобальному сдвигу в сторону экологически ответственных материалов.
Исследователи считают, что технологию можно легко адаптировать для спортивной одежды, униформы, одежды для работников на открытом воздухе, а также для военной и спасательной одежды, предназначенной для экстремальных температур.
Профессор Ма отмечает, что команда изучает возможности коммерческого применения и крупномасштабного производства.
«Процесс электропрядения прост и экономически эффективен, что означает, что ткань можно производить в промышленных масштабах», — говорит он. «При дальнейшем развитии у неё есть потенциал для трансформации следующего поколения охлаждающей одежды».
Предоставлено Университетом Южной Австралии.