Американские ученые представили новый материал из полимера, покрытого медными островками. Растягиваясь, полимер разделяет эти островки и тем самым изменяет процесс пропускания и отражения инфракрасного света, который выделяет тело человека при нагревании. Материал покрыт тонкой пленкой, воздухопроницаем и может стираться без потери качества. В сочетании с тканью он будет использоваться в зимних куртках, шапках, термоносках и перчатках. Исследование опубликовано в журнале APL Bioengineering.
Сегодня бренды спортивной одежды предлагают легкие, но теплые изделия из терморегулирующих тканей. Они адаптируются к любому климату, однако до сих пор не могут подстроиться под температуру тела человека.
Американские ученые решили это исправить. Они вдохновились свойствами кожи кальмара, состоящей из множества слоев. Некоторые из них имеют клетки хроматофоры. При мышечном напряжении хроматофоры переходят из расширенного в сжатое состояние, изменяя процесс пропускания и отражения кожей видимого света.
Команда разработала композитный материал из полимера, покрытого медными островками. Растягиваясь, полимер разделяет эти островки и тем самым изменяет способ пропускания и отражения света.
Основное преимущество нового материала — нацеленность на инфракрасный спектр. Когда тело человека нагревается, то выделяет часть своего тепла в виде невидимого глазу инфракрасного света. Материал из полимера и медных островков пропускает и отражает этот свет, благодаря чему может защитить человека и ткань от перегрева.
На композитный материал ученые нанесли тонкую пленку, которая позволяет стирать его без потери качества, а также сделала его воздухопроницаемым с помощью множества отверстий. Полученное изделие обладает воздухо- и паропроницаемостью, аналогичной хлопчатобумажной ткани.
Затем команда успешно протестировала материал в инфракрасном диапазоне на нагревательной плите.
«Наш усовершенствованный композитный материал теперь открывает возможности для применения в одежде. Особенно он подойдет к лыжным курткам, термоноскам, утепленным перчаткам и зимним шапкам», — рассказал Алон Городецкий, соавтор исследования из Калифорнийского университета.
Кроме того, в будущем для разных процессов пригодятся методы, которые использовали ученые для создания терморегулирующего материала.
«Стратегии, используемые для придания нашим материалам воздухопроницаемости, пригодности для стирки и совместимости с тканями, могут быть применены в других типах носимых систем: моющейся органической электронике, растягивающемся электронном текстиле и трибоэлектрических материалах для сбора энергии», — добавил Городецкий.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
