Примерно 15 процентов мировой электроэнергии идет на охлаждение. Чтобы снизить эту потребность в энергии, ученые искали пассивные способы охлаждения, не требующие электричества.
Цзя Чжу из Нанкинского университета в Китае, Шаньхой Фань из Стэнфордского университета и их коллеги были вдохновлены шелком, который ощущается прохладным на коже, потому что он отражает большую часть падающего на него солнечного света — в основном инфракрасного и видимого спектра волн — а также легко излучает тепло. Созданная учеными ткань из искусственного шелка сохраняет кожу примерно на 12,5 ° C холоднее, чем одежда из хлопка, и обеспечивает облегчение в жаркую погоду.
Им удалось создать шелк, чтобы блокировать еще больше солнечного света — около 95 процентов — за счет внедрения в волокна наночастиц оксида алюминия, которые отражают ультрафиолетовые волны солнечного света.
Когда исследователи осветили этот искусственный шелк солнечным светом, они обнаружили, что он оставался на 3,5 ° C холоднее, чем окружающий воздух, из-за его способности отражать большую часть солнечного света и излучать тепло. Это первая ткань, которая при солнечном свете остается холоднее окружающего воздуха.
Исследователи также обнаружили, что, когда они накинули искусственный шелк на поверхность, имитирующую кожу, он сохранял кожу на 8 ° C холоднее под прямыми солнечными лучами, чем натуральный шелк, и сохранял кожу на 12,5 ° C холоднее, чем хлопок. Имитация кожи была сделана из силиконовой резины, которую обернули вокруг нагревателя, чтобы имитировать тепло тела.
В заключительной части своих экспериментов они сделали рубашку с длинным рукавом с воротником из искусственного шелка и попросили добровольца надеть ее, стоя на солнце при температуре 37 ° C. Инфракрасные изображения показали, что рубашка осталась прохладной. Подобные инфракрасные изображения, сделанные добровольцем в рубашках из натурального шелка или хлопка, показали, что эти ткани нагреваются.
«Надев искусственный шелк в жаркий день под солнечным светом, можно почувствовать себя намного комфортнее, чем при носке обычного текстиля, такой как хлопок», — говорит Чжу.
«Искусственный шелк» удобен в носке, обладает хорошей воздухопроницаемостью, его можно многократно стирать и сушить, не развалившись, — говорит Чжу. По его словам, его производство экономически выгодно и может производиться серийно.
«Ткань в основном предназначена для того, чтобы людям было прохладно, когда они находятся на улице и на солнце, а не в помещениях, таких как дома или офисные здания», — говорит Фан.
