Klimatyzacja w ubraniu. Ten materiał pozwoli przetrwać najgorsze upały
Globalne ocieplenie staje się coraz większym zagrożeniem dla ludzi żyjących w miastach. Jednym z jego najgorszych skutków są fale upałów, które mogą prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, a nawet śmierci. Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago znaleźli jednak rozwiązanie, które może pomóc nam przetrwać te ekstremalne temperatury.
Nowy materiał tekstylny, przeznaczony do zastosowań w odzieży, budownictwie i przechowywaniu żywności, redukuje ciepło pochodzące zarówno od słońca, jak i promieniowania cieplnego z pobliskich budynków.
W tym roku na całym świecie wystąpiły już ogromne fale upałów, a w miastach w Meksyku, Indiach, Pakistanie i Omanie temperatura osiągnęła prawie 50 stopni Celsjusza lub więcej.
W miarę wzrostu globalnych temperatur i wzrostu populacji miasta na całym świecie stały się wyspami ciepła, w których panuje ciasna zabudowa, a promieniowanie cieplne emitowane z chodników i bloków wychwytuje i zwiększa te temperatury. Ponieważ według przewidywań do 2050 r. 68 proc. wszystkich ludzi będzie mieszkać w miastach, jest to rosnący i śmiertelnie ważny problem.
Chłodniej nawet w mieście
W artykule opublikowanym czasopiśmie Science naukowcy z Uniwersytetu w Chicago opisują szczegółowo nowy materiał, który może pomóc mieszkańcom miast przetrwać najgorsze skutki ogromnych upałów spowodowanych globalną zmianą klimatu. Materiał nadaje się do produkowania z niego ubrań, ale może być także stosowany w budownictwie przy projektowaniu samochodów i przechowywania żywności.
Nowy materiał nosi skomplikowaną i długą nazwę: selektywna widmowo struktura hierarchiczna średniej podczerwieni (SSHF). Sekret jego działania tkwi w specjalnej strukturze, która odbija więcej promieni słonecznych i blokuje więcej ciepła oraz światła podczerwonego niż tradycyjne materiały. Dzięki temu nosząca ją osoba odczuwa mniejszy dyskomfort związany z upałem.
Materiał składa się z kilku warstw, wśród których jest warstwa srebrnego nanodrutu, która odrzuca nadchodzące promieniowanie cieplne, oraz wełnianą warstwą dolną, która przenosi ciepło ze skóry do warstwy środkowej. W rezultacie powstał materiał tekstylny, który pasywnie chłodzi nawet w mieście, a jednocześnie ma dobrą trwałość, właściwości mechaniczne i można go prać.
Testy przeprowadzone w słońcu w Arizonie wykazały, że materiał był o 8,9 stopnia Celsjusza chłodniejszy niż jedwab powszechnie używany do produkcji koszul, sukienek i odzieży innych ubrań na lato.
Ciepło uderza też z dołu
Istniejące tkaniny chłodzące dla sportowców odbijają światło słoneczne w sposób rozproszony, dzięki czemu nie oślepiają widzów. Jednak w mieście słońce jest tylko jednym ze źródeł ciepła. Podczas gdy słońce praży z góry, promieniowanie cieplne emitowane przez budynki i chodniki uderza w mieszkańców miast piekącym ciepłem z boków i od dołu.
W mieście ludzie noszą materiały zaprojektowane tak, aby odbijały bezpośrednie światło słoneczne, ale tylko czapki, nakrycia ramion i cholewki butów – około 3 proc. ich odzieży – są wystawione na bezpośrednie światło. Pozostałe 97 proc. ich ubrań nagrzewa się pod wpływem promieniowania cieplnego docierającego do nich z boków i od dołu, z którym tkanina nie jest w stanie walczyć.
Stworzenie jednego materiału zdolnego do ochrony użytkowników przed obydwoma czynnikami stanowiło dla zespołu duże wyzwanie inżynieryjne.
Wiele zastosowań
Grubszą wersję tkaniny zabezpieczoną niewidoczną warstwą polietylenu można zastosować na bokach budynków lub samochodów, obniżając temperaturę wewnętrzną oraz zmniejszając koszty klimatyzacji i emisję gazów cieplarnianych. Podobnie materiał można wykorzystać do transportu i przechowywania mleka i innej żywności, która w przeciwnym razie zepsułaby się pod wpływem ciepła.
Nowa tkanina opracowana przez naukowców z Chicago to prawdziwy przełom w walce z upałami. Może ona pomóc nam przetrwać ekstremalne temperatury spowodowane zmianami klimatu i poprawić jakość życia ludzi żyjących w miastach.
Więcej o tym jak technologia walczy z ociepleniem klimatu przeczytasz na Spider's Web:
