Прорыв в терморегуляции: новая эра адаптивной одежды
Группа исследователей из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики (КНР) совершила впечатляющий шаг вперёд в создании одежды будущего. Их работа, опубликованная в авторитетном журнале Science Advances, представила революционную ткань, способную реагировать на процесс потоотделения человека. В качестве основы материала была использована натуральная бактериальная целлюлозная мембрана, которая уникальным образом способна изменять свою толщину в ответ на уровни влажности.
В стандартных условиях (низкая влажность и минимальное потоотделение) толщина мембраны сохраняется около 13 миллиметров, что препятствует потере тепла и сохраняет необходимый температурный комфорт. Однако по мере увеличения потоотделения и роста влажности внутри одежды мембрана становится существенно тоньше – вплоть до двух миллиметров. Такой интеллектуальный подход позволил значительно расширить диапазон регулирования теплоотдачи – на 82,8% выше по сравнению с использованием традиционных утепляющих волокон.
Технология, вдохновленная природой
В отличие от привычных материалов с гигроскопическими свойствами, предложенный университетом наполнитель ведёт себя совершенно иным образом. Если стандартные ткани склонны изгибаться под воздействием влаги, то мембрана, созданная китайскими учёными, в естественном состоянии плотно скручивается. При увеличении влажности она компактно сжимается, что и позволяет мгновенно повышать теплоотдачу: тепло легко выводится наружу, избавляя человека от перегрева.
Технически материал напоминает пуховик: только вместо обычных слоев синтетики или пуха здесь используются инновационные чувствительные мембраны. В сухих условиях структура сохраняет оптимальную защиту и согревает, но при появлении влаги быстро уплощается, облегчая рассеивание лишнего тепла. Измерения подтвердили, что слой одежды с таким наполнителем может увеличить тепловой поток с тела с 22,23 до внушительных 73,78 Вт/м². Это ярко доказывает превосходные возможности контроля температуры для пользователей в самых разных условиях.
Практические испытания: успех в реальных условиях
После успешных лабораторных тестов исследователи приступили к проверке инновационной ткани при реальных нагрузках. Были изготовлены специальные жилеты и предложены различным группам: пешим прохожим, велосипедистам, а также сотрудникам санитарных служб города Нанкин. Испытания продемонстрировали, что для людей, испытывающих значительное потоотделение, новая ткань обеспечивала долгосрочный комфорт: длительность такого состояния увеличивалась на семь часов.
Неординарное решение оказалось полезным и для представителей различных профессий, связанных с интенсивной физической нагрузкой или сложными метеоусловиями. Электрики, сварщики, курьеры, инспекторы дорожного движения – все отметили сокращение времени теплового стресса почти на пять часов. Такой результат значим для работников, чей труд сопряжён с постоянными переменами температур и потребностью сохранять здоровье и работоспособность.
Масштабное исследование по регионам и перспективы развития
Важной частью масштабного проекта стали комплексные испытания в двадцати китайских городах, расположенных в четырёх различных климатических зонах. В каждом регионе адаптивная одежда с инновационной мембраной показала стабильные и высокие результаты: средняя продолжительность сохранения ощущения комфорта достигла 5,8 часа, а минимизация воздействия температурного стресса – 7,5 часа.
Одежда, адаптирующаяся к потоотделению, способна значительно снизить риски внезапных температурных скачков и породить новую волну заботы о благополучии на рабочем месте и в повседневной жизни. Учёные Нанкинского университета планируют продолжить испытания материала в экстремальных условиях, проверяя его износостойкость, прочность и долговечность при длительном использовании.
Оптимизм будущего: новая страница в книге инноваций
Результаты исследований, отражённые в Science Advances, вдохновляют на позитивный взгляд в будущее текстильной и защитной промышленности. Новая технология с её интеллектуальной системой терморегуляции открывает двери к созданию персонализированной одежды, способной «чувствовать» и понимать потребности своего владельца в реальном времени. Развитие подобных решений послужит отличной основой для заботы о здоровье и комфорте миллионов людей по всему миру.
Источник: naked-science.ru
Источник: naked-science.ru
