Исследователи из Zhengzhou University в Китае и University of Adelaide в Австралии представили экспериментальную фиолетовую ткань, которая ставит под сомнение привычную идею о том, что охлаждающая одежда должна быть белой. Новый текстиль сохраняет заметный цвет, но при этом работает как материал с пассивным радиационным охлаждением: он отражает значительную часть солнечной энергии и одновременно выпускает тепло.
Разработка отвечает на базовое противоречие в дизайне охлаждающих тканей. Белые материалы обычно эффективнее, потому что лучше отражают солнечный свет, тогда как более тёмные и насыщенные оттенки, как правило, сильнее поглощают солнечное излучение. Фиолетовый цвет в этом смысле особенно сложен, поскольку его визуальный эффект связан с поглощением зелёного света — одной из наиболее сильных частей солнечного спектра. Именно поэтому исследователи стремились создать текстиль, который мог бы оставаться фиолетовым и при этом не терять способность управлять теплом.
Как пояснил профессор Jun Ma, инженер-материаловед из School of Chemical Engineering University of Adelaide и один из авторов исследования, обычно приходится выбирать между охлаждающими свойствами и внешним видом. По его словам, работа показывает, что можно совместить и то и другое: сделать ткань фиолетовой, но при этом такой, которая отражает большую часть солнечной энергии и очень эффективно выпускает тепло. 
Как устроен материал
Ткань изготовлена из микроскопических электроформованных волокон, в которые включены фиолетовый metal-organic framework, или MOF, и наночастицы оксида цинка. Эти компоненты одновременно формируют цвет и влияют на оптические свойства материала. По данным исследователей, ткань в среднем отражает 87,6% солнечного излучения и испускает 96,4% среднего инфракрасного излучения. Именно это сочетание помогает теплу уходить через атмосферу и создаёт эффект пассивного охлаждения.
Авторы исследования отмечают, что цвет в подобных разработках не следует рассматривать только как декоративную характеристику. Вместо этого задачей становится инженерная настройка оптического поведения материала на микроскопическом уровне при сохранении визуального эффекта, который ожидается от одежды. В этом смысле проект предлагает иной подход к созданию функционального текстиля: не отказываться от цвета ради практичности, а проектировать саму структуру материала так, чтобы цвет и охлаждение работали вместе.
Результаты испытаний под открытым солнцем
В уличных тестах под прямыми солнечными лучами экспериментальная фиолетовая ткань оставалась на 6,2°C холоднее, чем обычная коммерческая фиолетовая хлопковая ткань. По сравнению с коммерческой белой хлопковой тканью она была холоднее на 4,2°C. При испытаниях на имитации кожи результаты также оказались заметными: днём поверхность, покрытая новым материалом, была до 8°C холоднее, чем открытая имитация кожи.
Для сравнения, белая хлопковая ткань уменьшала температуру максимум на 4,6°C, а обычная фиолетовая хлопковая ткань — на 2,8°C. Эти данные показывают, что новая разработка работает не просто как цветной материал, а как текстиль, который может обеспечивать ощутимое снижение нагрева даже в сравнении с белым хлопком.
Практические свойства и устойчивость
Исследователи подчёркивают, что ткань остаётся лёгкой и гибкой, а также пропускает водяной пар, включая пот. Кроме того, материал сильно отталкивает воду. Его охлаждающие свойства сохранились после 50 циклов стирки, что важно для потенциального использования в реальной одежде.
Материал также показал устойчивость к ультрафиолету: он сохранял свои оптические характеристики после высокоинтенсивного UV-старения, эквивалентного примерно 108 дням на открытом воздухе. Таким образом, разработка демонстрирует не только лабораторный эффект, но и набор свойств, которые делают её более близкой к практическому применению, чем многие другие экспериментальные охлаждающие материалы.
Кому может быть полезна разработка
Yangzhe Hou, PhD candidate из School of Chemical Engineering University of Adelaide и ещё один соавтор исследования, говорит, что возможное применение выходит за рамки обычного комфорта. По его словам, для людей, работающих на улице, для спортсменов и для всех, кто находится в жаркую погоду под солнцем, охлаждение важно не только как удобство. Исследователей интересуют ткани, которые помогают регулировать температуру тела без дополнительного расхода энергии.
Пока что фиолетовый текстиль остаётся на стадии исследования и производства, и его изготовление по-прежнему ведётся в Китае. Авторы считают, что в будущем использование разных metal-organic frameworks с различными оптическими свойствами может позволить получать и другие цвета. Однако уже сейчас проект показывает общий потенциал выхода за пределы идеи, что охлаждающая ткань обязательно должна быть белой, и открывает возможность сочетать цвет, комфорт и теплоотвод в материалах следующего поколения.
Источник: Designboom
