Pânză de înaltă tehnologie ar putea face zilele de vară o briză

Folia de plastic cu pori de dimensiuni nanometrice ar putea da „hainelor cool” un nou sens.

Materialul lasă căldura să scape, în loc să o prindă ca țesăturile tradiționale, raportează cercetătorul de materiale de la Universitatea Stanford Yi Cui și colegii săi în 2 septembrie. Ştiinţă. Ar putea ajuta oamenii să se răcească pe vreme caldă, spune Cui, și chiar să economisească energie prin reducerea utilizării aerului condiționat.

„Este o idee nouă foarte îndrăzneață”, spune fizicianul MIT Svetlana Boriskina, care a scris un comentariu însoțitor. Cererea pentru noul material ar putea fi de mare anvergură, spune ea. „Orice persoană care poartă haine ar putea fi un potențial utilizator al acestui produs.”

Dispozitivele actuale de răcire includ ventilatoare portabile și țesături absorbante; ambele se bazează pe evaporare pentru a răci pielea umană. Dar pielea degajă căldură și într-un alt mod – ca radiație infraroșie. Îmbrăcămintea ține această căldură aproape de corp, spune Cui. Dacă radiația infraroșie ar putea trece prin țesătură, a argumentat el, oamenii s-ar simți mult mai rece.

Dar materialul ar trebui să fie transparent doar la lungimile de undă infraroșii. Pentru lumina vizibilă, ar trebui să fie opac. În caz contrar, îmbrăcămintea ar fi transparentă.

Cui a găsit un singur material care a îndeplinit ambele cerințe: un plastic disponibil comercial, folosit în bateriile litiu-ion. Materialul, numit polietilenă nanoporoasă sau nanoPE, este un plastic asemănător unei folii care permite radiației infraroșii să treacă. Dar, spre deosebire de folie, materialul nu este clar: blochează lumina vizibilă.

Porii minusculi pestriți în țesătură acționează ca obstacole în calea luminii vizibile, spune Boriskina. Când lumina albastră, de exemplu, lovește porii, se împrăștie. La fel și alte culori. Lumina „sartură în direcții diferite și se amestecă împreună”, spune ea. Pentru ochii oamenilor, culoarea rezultată este albă.

Porii împrăștie lumina vizibilă, deoarece ambii sunt în același interval de dimensiuni: diametrele porilor se întind între 50 și 1.000 de nanometri, iar lungimile de undă ale luminii vizibile variază de la 400 la 700 de nanometri. Lumina infraroșie emisă de corp are o lungime de undă mult mai mare, de la 7.000 la 14.000 de nanometri, astfel încât porii minusculi ai plasticului nu o pot bloca. Pentru lumina infraroșie, porii sunt abia denivelări în drum, nu bariere.

Porii sunt cam ca niște pietre mici de pe o plajă, spune Boriskina. Vor interfera cu mișcarea valurilor mici, dar valurile mari se vor spăla imediat.

Cui și colegii săi au testat nanoPE așezându-l pe o placă fierbinte încălzită la temperatura pielii umane – 33,5 ° Celsius. NanoPE a crescut temperatura „pielei” cu doar 0,8 grade (la 34,3 ° C). „Dar când pui bumbac, Doamne, a crescut la 37”, spune Cui. „Este fierbinte!”

Cercetătorii au încercat, de asemenea, să facă nanoPE mai ușor de purtat decât folie de plastic. L-au acoperit cu o substanță chimică care elimină apa, au făcut găuri pentru a-l face respirabil și l-au stratificat cu plasă de bumbac. Acum, echipa lucrează la țeserea țesăturii pentru a o face să se simtă mai mult ca textilele tradiționale.

„Peste cinci ani, sper că cineva va începe să-l poarte”, spune Cui. „Și în 10 ani, sper că majoritatea oamenilor îl vor purta.”