Nová tkanina, kterou vynalezli vědci z Belgie, vás může zahřát i ochladit

Belgičtí vědci představili návrh tkaniny, která by mohla člověka zahřát, pokud by ji nosil na jednu stranu, a ochladit, pokud by ji nosil naruby, informuje server Psychics World.

Vědec Muluneh Abebe a jeho kolegové z univerzity v Monsu v Belgii pomocí simulací ukázali, jak by vlastnosti jejich textilie s názvem Janus vyzařující infračervené záření mohly umožnit její pohodlné nošení v rozsahu teplot 13 °C. Přestože výroba tohoto materiálu ve velkém měřítku zatím není možná, vědci doufají, že jejich výsledky budou inspirací pro další výzkum podobných tkanin.

V klidovém stavu ve vnitřním prostředí se přibližně polovina tepla, které naše tělo ztrácí, přenáší do okolního vzduchu. Abychom zůstali v teple, můžeme tyto procesy jednoduše zpomalit přidáním vrstev oblečení. Dalších 50 % tepelných ztrát v klidu však vzniká infračerveným zářením z kůže a z povrchu oblečení. Snížení těchto radiačních ztrát nebo jejich zvýšení za účelem lepšího ochlazení proto zahrnuje úpravu povrchu oblečení.

V předchozích studiích vědci prokázali, že některé materiály mohou absorbovat infračervené záření z pokožky uživatele a následně mu umožnit únik z vysoce emisního vnějšího povrchu. To má za následek ochlazení uživatele v teplém prostředí.

Fotonické umělé textilie

Doposud se však tyto chladicí textilie skládaly převážně z nepropustných membrán, které zadržují vzduch a vlhkost na kůži, takže jejich nošení je nepříjemné. Aby tento problém vyřešil, obrátil se Abebeho tým na pokročilé možnosti fotonických tkanin. Ty zahrnují integraci prvků vyzařujících a pohlcujících infračervené záření do mechanicky pružných tkanin.

Ve své studii výzkumníci představují teoretický návrh 20µm silné textilie Janus, pojmenované podle římského boha se dvěma tvářemi. Obě protkané strany materiálu jsou složeny ze dvou různých vláken. Dielektrického a kovového, z nichž každé má velmi odlišné vlastnosti vyzařování infračerveného záření. Na jedné straně mohou dielektrická vlákna vyzařovat velké množství záření, zatímco na druhé straně mají kovová vlákna nízkou vyzařovací schopnost.

K otestování asymetrické tkaniny použil tým tepelný model k výpočtu rozdílů mezi infračervenou transmisí, odrazem a absorpčními vlastnostmi každé strany. Zjistili, že pokud se textilie Janus nosí tak, že se její dielektrická vlákna dotýkají pokožky, může být zabráněno úniku velkého množství záření a udržet tak uživatele v příjemném teple při teplotách až 11 °C. Pokud je však textilie obrácena naruby, může vyzařovat stejné množství záření jako holá kůže a udržovat tak uživatele v chladu při teplotách až 24 °C.

Kromě těchto pasivních tepelných a chladicích schopností je textilie Janus tenká a pružná. Mezery mezi vlákny by měly umožnit odvádění vlhkosti od těla a zajistit tak uživateli pohodlí. Abebeho tým zatím uznává, že vysoké výrobní náklady znamenají, že se takovéto oboustranné tkaniny v našem oblečení v dohledné době neobjeví, ale doufá, že s dalším výzkumem by nám nové návrhy mohly zajistit pohodlí v širokém rozsahu teplot.

Zdroj: physicsworld.com