Международная группа ученых представила инновационную ткань, способную помочь горожанам по всему миру противостоять росту температуры, вызванному увеличением количества бетона, асфальта и зданий. Эта охлаждающая ткань, которую можно использовать в одежде, головных уборах, обуви и даже на поверхностях зданий, открывает перспективу будущего, в котором кондиционеры, выделяющие парниковые газы, могут уйти в прошлое.
Принцип действия и конструкция ткани
Исследователи из Университета Чжэнчжоу и Университета Южной Австралии разработали материал, который эффективно отражает солнечный свет и выводит тепло, предотвращая его накопление. Ткань состоит из трех слоев, каждый из которых выполняет свою функцию для оптимизации охлаждения. Янцзе Хоу, приглашенный научный сотрудник Университета Южной Австралии, объясняет: «В отличие от традиционных материалов, наша ткань не задерживает тепло, а использует естественный процесс радиационного охлаждения, когда тепло излучается в атмосферу и далее в космос».
Верхний слой ткани, изготовленный из волокон полиметилпентена, способствует эффективному излучению тепла. Средний слой, выполненный из серебряных нанопроводов, усиливает отражающую способность, предотвращая попадание солнечных лучей на поверхность тела. Нижний слой из шерсти обеспечивает отвод тепла от кожи, создавая прохладу даже в условиях сильной городской жары.
Эффективность охлаждения и перспективы применения
Проведенные эксперименты показали, что при вертикальном размещении ткань оказывается на 2,3°C холоднее, чем обычные материалы, а при использовании в горизонтальном положении её температура на 6,2°C ниже окружающей среды. Способность этой ткани пассивно снижать температуру позволяет рассматривать её как устойчивую альтернативу кондиционированию воздуха, что способствует экономии энергии и снижению нагрузки на электросети в периоды экстремальной жары.
Технология разработана с учетом решения проблемы так называемых «городских островов тепла», когда из-за плотной застройки и отсутствия зелёных насаждений температура в городах значительно выше, чем в окружающих районах. Как отмечают исследователи Цзинна Чжан и профессор Сяньху Лю из Университета Чжэнчжоу, инновационный текстиль вносит вклад в усилия по борьбе с изменением климата и созданию более устойчивой городской среды. Ученые надеются, что технология будет адаптирована и для других сфер, включая строительство, наружную мебель и элементы городского планирования.
Ограничения и вызовы на пути к массовому использованию
Несмотря на значительные перспективы, существует ряд барьеров для коммерциализации охлаждающей ткани. На текущий момент процесс производства остается дорогостоящим, а долговечность и прочность материала требуют дальнейшего изучения. Чтобы технология стала широко доступной, необходимы государственная поддержка и новые исследования, направленные на удешевление производства.
Также остается открытым вопрос, готовы ли потребители платить больше за одежду с охлаждающим эффектом. По мнению ученых, это будет зависеть от таких факторов, как эффективность снижения температуры, удобство использования, долговечность ткани и уровень экологической осведомленности покупателей.
Влияние на будущее городов и климат
Разработка охлаждающего текстиля — это не только техническая инновация, но и шаг к изменению парадигмы управления городским климатом. В условиях глобального потепления и уменьшения зеленых насаждений, такие решения могут стать ключевыми для обеспечения комфорта и здоровья жителей мегаполисов. Ткань обещает обеспечить комфорт миллионам людей, столкнувшимся с повышением температуры, и снизить потребность в традиционных системах кондиционирования, которые потребляют большое количество электроэнергии и способствуют выбросам парниковых газов.
Таким образом, новейшая охлаждающая ткань может стать важным элементом комплексного подхода к борьбе с изменением климата и улучшению качества жизни в городах, способствуя переходу к более устойчивому развитию и минимизации негативного воздействия на окружающую среду.