Забудьте о белой одежде: ученые создали фиолетовый охлаждающий материал

Традиционно белая одежда считается оптимальным выбором в жаркую погоду. Однако международная группа исследователей создала фиолетовый охлаждающий материал.

Исследователи из университета Чжэнчжоу, университетов Аделаиды и Южной Австралии, а также Центрально-китайского педагогического университета разработали процесс, сочетающий металлоорганический каркас (MOF) с наночастицами оксида цинка для создания ткани фиолетового оттенка, которая эффективно рассеивает тепло.

Как отмечает инженер и материаловед из Университета Аделаиды Джун Ма, традиционно людям приходится выбирать между охлаждающей одеждой и внешним видом. Однако новые исследования показывают, что можно добиться и того, и другого одновременно. Исследователи создали ткань фиолетового цвета, которая отражает большую часть солнечной энергии и удивительно эффективно рассеивает тепло.

Чёрный и фиолетовый цвета считаются самыми тёплыми, поскольку солнечное излучение преимущественно находится в среднечастотном оптическом диапазоне, то есть в зелёной части спектра. Именно эти длины волн поглощают фиолетовые пигменты и преобразуют их в тепло.

ZIF-67 — это MOF на основе кобальта, который поглощает свет только в оптическом диапазоне и обладает высокой отражательной способностью в ближнем инфракрасном диапазоне. Преимущественно он излучает в среднем инфракрасном диапазоне, что способствует отводу тепла, а не его накоплению.

Для преобразования MOF в материал, который можно использовать для пошива одежды, исследователи разработали одноэтапный метод электропрядения термопластичных полиуретановых волокон. Полученный материал отражает почти 88% солнечного света, излучая чуть более 96% в среднем инфракрасном диапазоне. Добавление наночастиц оксида цинка позволило ткани поглощать ближний ультрафиолетовый свет.

По результатам испытаний на свежем воздухе в солнечный день в Чэнчжоу кусочки фиолетовой ткани размером 5×5 см снизили температуру на 5,6°C. Аналогичные кусочки белого полиуретана снизили температуру на 3,1°C.

Ночью разница оказалась еще более заметной. Фиолетовые нити были на 3,4°C холоднее, тогда как под белой тканью температура снизилась всего на 1,2°C. Исследователи также продемонстрировали, что новый материал водонепроницаем и сохраняет охлаждающий эффект даже после 50 стирок.

Исследователи также стремятся найти новые MOF-материалы для создания ткани других цветов. Как отмечает один из исследователей из Университета Аделаиды Янчжэ Хоу, в долгосрочной перспективе следует отказаться от представления, что только белые ткани могут обеспечивать охлаждающий эффект. На фоне глобального потепления необходимость снижения риска теплового удара перестанет быть лишь стремлением к комфорту и станет медицинской необходимостью.

Результаты исследования опубликованы в журнале Small  

Источник: New Atlas;  Adelaide University