источник: cdn1.chrdk.ru

Китайско-американский коллектив ученых сделал ткань, свойства которой меняются в ответ на окружающие условия. Когда вокруг влажно и жарко, материал пропускает тепло, а в холоде и сухости становится более эффективным теплоизолятором.

Поиск идеальной ткани для пошива одежды ведется с доисторических времен. Появление синтетических материалов привело к ряду инноваций в этой области: например, технологи научились делать мембранные структуры, которые пропускают пар и не пропускают воду. А из алюминированной пленки стали делать легкие и сворачивающиеся в маленький сверток спасательные одеяла: за счет блестящей поверхности они отражают тепло и не дают человеку ни замерзнуть на холоде, ни обгореть там, где почему-то слишком жарко. Но до сегодняшнего дня ни мембраны, ни теплоотражающие покрытия не могли реагировать на внешние воздействия в полной мере: для этого нужно одновременно менять как воздухо- и паропроницаемость, так и способность ткани пропускать тепло за счет отражения инфракрасных лучей.

Новая разработка, описанная на страницах журнала Science, представляет собой металлизированную пряжу из специально обработанных волокон. Волокна эти двух типов — гидрофобных и гидрофильных, и за счет «соревнования» между этими двумя эффектами пряжа меняет свою конфигурацию. Например, когда вокруг влажно и жарко, нити немного меняют свою форму, в ткани расширяются поры между нитями и она становится более проницаемой для воздуха.

Волокна также покрыты пучками углеродных нанотрубок, которые в холоде распушиваются и удаляются друг от друга. На движение воздуха и пара это никак не влияет, но зато меняет взаимодействие материала с инфракрасным излучением. Раздвигание углеродных нанотрубок, которые могут проводить электрический ток (это свойство, кстати, недавно применили для создания полупроводниковых микросхем из обычной силиконовой резины), оказывает на электромагнитные волны эффект, схожий со сдвигом частей радиоантенны, — изменение формы способно радикально повлиять на прием сигнала. Или, в случае с нанотрубками на шерсти и инфракрасным излучением, — на поглощение и излучение тепла.

Распушенные пучки нанотрубок лучше поглощают тепло и не дают ему выйти наружу. За счет этого ткань, которая при влажности 80% пропускает около трети излучаемого телом тепла, становится хорошим теплоизолятором. Коэффициент пропускания инфракрасного излучения при влажности в 20% падал при испытаниях до отметки ниже 10%, то есть в три-четыре раза.

«На протяжении всей истории человечества, — приводит слова Мина Оуяна, одого из авторов “метапряжи” пресс-релиз Мэрилэндского университета, — регулировать температуру можно было, сняв или надев одежду. Но эта ткань — настоящий двухсторонний регулятор».

Метапряжа умеет менять разом и свою проницаемость для воздуха, и для ИК-излучения. Она представляет собой многообещающий материал для одежды, хотя сами авторы пока изготовили лишь отдельные образцы — в статье, например, приводится сделанное в инфракрасном диапазоне изображение человека в футболке (у «Чердака» есть целая галерея подобных снимков, правда, с обычными предметами). Метод нанесения специального нанопокрытия, по заверениям разработчиков, совместим со стандартными процедурами окрашивания шерсти, а химикаты, необходимые для производства, не являются чем-то особенно редким или токсичным.

Подробности на Чердаке