Охлаждающая фиолетовая ткань отражает солнечный свет и отводит тепло
Исследователи из Чжэнчжоуского университета в Китае и Университета Аделаиды в Австралии разработали материал, который способен сохранять насыщенный фиолетовый цвет, одновременно защищая поверхность от перегрева. Новая охлаждающая фиолетовая ткань отражает значительную часть солнечного излучения и эффективно выводит тепло в атмосферу, бросая вызов привычному представлению о том, что для жаркой погоды лучше всего подходит только белая одежда.
Разработка объединяет декоративные свойства текстиля и принцип пассивного радиационного охлаждения. В основе материала лежат микроскопические электроформованные волокна с включениями фиолетового металлоорганического каркаса - MOF - и наночастиц оксида цинка. Такая структура позволяет управлять взаимодействием ткани со светом и тепловым излучением на молекулярном уровне. Подробнее о том, как создавалась [ткань, отражающая солнечный свет](https://www.designboom.com/technology/purple-fabric-sunlight-heat-cool-sun-research-zhengzhou-university-adelaide/), рассказывают результаты совместного исследования китайских и австралийских ученых.
Проблема цветных охлаждающих материалов заключается в особенностях поглощения света. Белые поверхности обычно отражают большую долю солнечной энергии, поэтому нагреваются медленнее. Темные и яркие оттенки, напротив, поглощают больше излучения. Фиолетовый цвет особенно сложен для создания прохладного текстиля: его насыщенность связана с поглощением зеленой части спектра, где сосредоточена заметная доля солнечной энергии.
Новый материал отражает в среднем 87,6% солнечного излучения и испускает 96,4% среднеинфракрасного излучения. Благодаря этому тепло не накапливается в волокнах, а уходит через атмосферу. Именно сочетание высокой отражающей способности и инфракрасной эмиссии превращает разработку в перспективную терморегулирующую ткань для одежды.
Испытания под открытым небом показали, что экспериментальный образец был на 4,2°C холоднее обычного белого хлопка и на 6,2°C холоднее коммерческой ткани, окрашенной в фиолетовый цвет. Дополнительные тесты на искусственной коже подтвердили результат: поверхность под новым материалом в дневное время оставалась максимум на 8°C прохладнее, чем открытая поверхность. Для белого хлопка этот показатель составил 4,6°C, а для стандартного фиолетового текстиля - лишь 2,8°C.
При этом исследователи стремились сохранить не только цвет, но и практические свойства ткани. Материал получился легким, гибким и проницаемым для водяного пара, поэтому пот может испаряться через волокна. Поверхность обладает выраженными водоотталкивающими свойствами, а после 50 циклов стирки ткань сохранила охлаждающий эффект. Она также продемонстрировала устойчивость к ультрафиолету: после ускоренного воздействия излучения, сопоставимого примерно со 108 днями пребывания на улице, оптические характеристики практически не изменились.
Такие характеристики делают летнюю одежду из охлаждающей ткани потенциально полезной для работников, проводящих много времени на открытом воздухе, спортсменов, курьеров и жителей регионов с жарким климатом. В отличие от активных систем охлаждения, материал не требует батарей, вентиляторов или внешнего источника питания. Это особенно важно для повседневной одежды, где легкость, свобода движений и простота ухода не менее значимы, чем способность снижать нагрев.
Перспективы технологии не ограничиваются фиолетовым оттенком. Ученые предполагают, что подбор других металлоорганических каркасов позволит получать ткани разных цветов с контролируемыми оптическими свойствами. В будущем подобный подход может привести к созданию целой палитры материалов, которые одновременно отражают солнечное излучение, отводят тепло и сохраняют привлекательный внешний вид.
Разработка также может повлиять на производство униформы, спортивной экипировки, тентов, навесов и элементов городской инфраструктуры. Если удастся масштабировать технологию и сделать ее экономически доступной, инновационные ткани для защиты от жары смогут снизить тепловую нагрузку без увеличения энергопотребления. Это особенно актуально для городов, где рост температуры усиливает зависимость от кондиционирования.
Авторы исследования подчеркивают, что комфорт - не единственная цель проекта. Одежда, способная помогать регулировать температуру тела без дополнительных затрат энергии, потенциально снижает риск перегрева и повышает безопасность людей, работающих или занимающихся спортом в жару. В дальнейшем ученым предстоит проверить долговечность материала в реальных условиях, оценить его производственную себестоимость и определить, насколько легко интегрировать волокна в привычные технологии изготовления одежды.
Таким образом, охлаждающая фиолетовая ткань показывает, что цвет и функциональность больше не обязательно должны противоречить друг другу. Микроструктурная настройка волокон позволяет создавать яркие материалы, которые не только выглядят выразительно, но и активно управляют солнечным и тепловым излучением.
