Кондиционеры, постоянно совершенствующиеся производителями, кардинально изменяются под воздействием идей ученых. Часть исследователей занимается разработкой климатического текстиля, несущего охлаждение человеческому телу.
Материал Калифорнийского университета
Подразделение этого исследовательского учреждения, занимающееся аэрокосмической техникой, разработало ткань, сулящую охлаждение/обогрев – материал несет индивидуальный микроклимат, являет собой уникальную климатическую систему, сопровождающую человека в любой обстановке.
Прототип, ограниченный форматом компактной эластичной повязки, испытан добровольцами. Сегодняшний образец несет комфорт ограниченном участку кожи, преобразуя ток гибкой батареи, скрытой одеждой. Впоследствии, заявляют ученые, полноценный костюм заменит сплит-систему. Охлаждающая ткань, кстати, много экономичнее кондиционера.
В составе ткани – термоэлектрический сплав, способный потребляя ток, вырабатывать тепло или отбирать калории. Сплав размещен на медных подложках, имеющих форму тонких полосок. Термоэлектрическая основа скрыта между слоями эластомера. Структура последнего такова, что эластичность материала не зависит от температуры. Эффект достигнут применением особого силикона и порошка нитрида алюминия, прекрасно проводящего тепло.
Лоскут материала «5х5» сантиметров потребляет 0.2 ватта. На охлаждающий жилет потребуется 144 подобных фрагмента общей электрической мощностью 26 ватт. Владельцу такой одежды кондиционер, потребляющий несколько киловатт, не нужен, заявили ученые.
Умная ткань Мэрилендского университета
Новинка рождена американо-китайской группой. Умная ткань способна адаптироваться, отслеживая изменения температуры человеческого тела. Повышение температуры тела вызывает сокращение диаметра волокон ткани, что открывает дорогу тепловому излучению, генерируемому организмом человека. Аналогичен ответ ткани на повышение влажности тела. Описывая реакцию материала, ученые применяют термин «ткан открывается/закрывается».
Мэрилендская разработка запускает революцию в сегменте спортивной одежды. Существующие «доспехи» атлетов, пояснили исследователи, работают не учитывая температурной, влажностнойдинамики тела. Университетская ткань – это множество волокон. Каждое сформировано сплавленными пучками целлюлозы и триацетата. Подобная связка демонстрирует интересную способность – повышающаяся влажность заставляет волокна сближаться, что активирует удаление излишков выделений газообразной составляющей организма.
Кстати, совершенствуя ткань, мэрилендцы покрыли волокна слоем наноуглеродных трубок. Сближение волокон, описанное выше, сопровождается повышением теплоотдачи – нанотрубки начинают пропускать волны 5~15 микрометрового диапазона, характерного перегретому человеческому телу. В нормальных условиях, поясняют ученые, ткань сохраняет тепловой баланс. Тесты показали – 90-процентная влажность вызывает 35-процентное увеличение пропускной способности ткани.
Дышащая одежда Массачусетского института
Удивительную ткань разработали ученые Массачусетского института технологий, объединив усилия с компанией New Balance. Новинку назвали «дышащей одеждой». Главная роль здесь принадлежит бактериям. Получив образец ткани, компания сшила спортивный костюм из материала, имеющего множество микроскопических лепестков. Последние способны открывать/закрывать микроотверстия, активируя/блокируя проветривание. Приводным механизмом лепестков выступают бактерии, меняющие геометрические размеры сообразно уровню влажности.
Ткань Стэнфордского университета
Здесь разработан двусторонний нанопористый полиэтилен, имеющий углеродный слой и медное напыление. Материал обладает свойством удержания/рассеивания тепла – режим выбирает владелец одежды, учитывая внешние условия. Одел наизнанку – охлаждаешься, вывернул – начал согреваться. Фактически университетские светила изобрели двухстороннюю одежду.
Настоящая разработка базируется на предыдущей, основой которой был пористый полиэтилен, имеющий множество 50-нанометровых отверстий. Теперь доработанная ткань усложнена – появились слои углеродных, медных составляющих. Углеродный слой поглощает тепло, медный – прекрасно пропускает испарения. Многим изобретение напоминает калифорнийское, но особенности – присутствуют.
Например, наличие двух слоев полиэтилена, имеющего поры разного диаметра. Собственно, функции меди и углерода тоже различные. Интересно, что 150-нанометровое медное напыление несет дополнительный эффект – кожа под материалом не покрывается испариной: сверхтонкая пленка металла мгновенно вытягивает испарения тела.
Проведенные тесты продемонстрировали отличные результаты – ткань охлаждала кожу, понижая температуру до 34º, а в прохладном боксе – нагревала до 40º. Ученые, комментируя стадию разработки, заявили: вскоре должен стартовать пошив двухсторонней одежды.
РЕГУЛВЕНТ, всегда отслеживающий новинки климатической отрасли, продолжает предлагать привычные кондиционеры. Предзаказы – принимаются.
