Jest całkiem jasne, że planeta nie robi się chłodniejsza. Według National Nationalic Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) cztery najgorętsze odnotowane lata miały miejsce od 2010 r., A rok 2016 jest na dobrej drodze do zdobycia czołowego miejsca.
Być może dobrym pomysłem jest zacząć od poważnego spojrzenia na tworzenie odzieży bardziej odpowiedniej dla ocieplającego się świata. Tak właśnie postępował zespół naukowców z Uniwersytetu Stanforda i zgodnie z opublikowanym dzisiaj badaniem ubrania przyszłości mogą mieć coś wspólnego z folią.
Zgadza się, folia.
W szczególności naukowcy dokładnie przyglądają się mocy chłodzenia polietylenu, najpopularniejszego plastiku na Ziemi oraz esencji plastikowych toreb, butelek i opakowań. W rzeczywistości ich badania wykazały, że osoba nosząca materiał zawierający polietylen zdecydowanie czułaby się chłodniejsza niż osoba nosząca odzież bawełnianą.
Czemu? Ma to związek ze zdolnością materiału do przepuszczania promieniowania podczerwonego. To właśnie wytwarzają nasze ciała, gdy wyrzucają ciepło. To promieniowanie cieplne sprawia, że jesteśmy widoczni w ciemności dla osób noszących gogle noktowizyjne.
W rzeczywistości mniej więcej połowa naszego ciała jest rozpraszana jako promieniowanie podczerwone, nawet gdy siedzimy w biurze. Ale jeśli to promieniowanie jest uwięzione, czujemy się cieplej. I prawie wszystkie ubrania są nieprzezroczyste dla podczerwieni. Nie dotyczy to polietylenu - jego proste wiązania chemiczne uniemożliwiają mu pochłanianie tego promieniowania.
„Przemysł tekstylny nie przywiązywał dużej uwagi do właściwości odzieży w zakresie promieniowania podczerwonego”, mówi Po-Chun Hsu, jeden z badaczy ze Stanford. „W szczególności przezroczystość podczerwieni to pomysł, który otrzymał bardzo niewiele badań.”
Tkanina przyszłości?
Jednak naukowiec nie rozpoznaje wad przezroczystego plastiku jako ubrania. Oczywistym jest to, że jest przezroczyste. Ale również nie wchłania wilgoci, co może powodować poważne problemy z poceniem się.
Naukowcy ze Stanford zajęli się tym pierwszym, śledząc wersję polietylenu często stosowanego w bateriach, nieprzezroczystego dla zwykłego światła, ale nie dla promieniowania podczerwonego. Tak więc, chociaż nie jest przezroczysty, przepuszcza ciepło ciała.
Jeśli chodzi o problem z wilgocią, naukowcy byli w stanie użyć chemikaliów do modyfikacji materiału, aby stał się hydrofilowy lub bardziej przystosowany do cieczy. Woda może teraz rozprzestrzeniać się po jej powierzchni zamiast koralików.
Eksperymentowali także z wprowadzaniem warstwy siatki bawełnianej między dwoma arkuszami zmodyfikowanego polietylenu, aby nadać mu większą wytrzymałość i strukturę. Próbkę tego materiału i kawałek tkaniny bawełnianej o podobnej grubości umieszczono na powierzchni o temperaturze nagiej skóry. Następnie dokonano porównania, ile ciepła zostało uwięzione. Stwierdzono, że tkanina bawełniana ociepla powierzchnię o 3, 6 stopnia Fahrenheita. Sugerują naukowcy, że ta różnica może wystarczyć, aby ktoś noszący nowy materiał nie podkręcał klimatyzatora.
Porównanie to zdawało się potwierdzać ich przekonanie, że stosowanie substancji, która pozwala na swobodniejszy przepływ promieniowania podczerwonego, takiej jak polietylen, może pomóc w utrzymaniu chłodu. Ale Hsu przyznał, że naukowcy ze Stanford wciąż znajdują się na wczesnych etapach poszukiwania najlepszego sposobu włączenia tworzywa sztucznego do odzieży. Można go połączyć z bardziej konwencjonalnymi tkaninami. Lub może rzeczywiście być możliwe przekształcenie polietylenu w tkaninę.
„To by przypominało ubrania, które nosimy” - mówi. „Chcemy przekonać się, czy możemy zrobić z niej bardziej tradycyjny materiał, dzięki swojej miękkości i rozciągliwości. Badamy wszystkie możliwości. ”
Inne podejście
Naukowcy z MIT analizują również potencjał zastosowania polietylenu jako sposobu na ułatwienie ucieczki ciepła. Ale przyjmują nieco inne podejście.
„Pracujemy od podstaw”, mówi badaczka Svetlana Boriskina, która wyjaśnia, że zespół MIT pracuje na poziomie mikroskopowym, koncentrując się na określeniu odpowiedniej grubości włókien niezbędnych do uczynienia tkaniny przezroczystą dla promieniowania podczerwonego. „Ludzie w Stanford stosują odwrotne podejście - więcej z góry na dół” - mówi. „Zaczęli od przezroczystego plastiku, ale to nie jest dobre dla ubrań. I zmodyfikowali go, aby był lepszy. ”
W rzeczywistości grupa Boriskiny pracuje również z polietylenem ze względu na jego unikalne właściwości, jeśli chodzi o przepuszczanie przez niego promieniowania podczerwonego. Konwencjonalne tkaniny, bez względu na to, jak cienkie są włókna, nadal wychwytują to światło i zamieniają je w ciepło. Nie plastik.
„Światło podczerwone może uciec” - mówi. „Minusem polietylenu jest komfort. Czy to dobrze, jeśli go dotkniesz? To jest obecnie największe wyzwanie. Chyba, że możesz go wygodnie nosić, kto będzie go nosił? A jak silny możesz to zrobić? Jeśli poddasz go kilku cyklom prania, nie jestem pewien, czy przetrwa.
„Ale nie zrozum mnie źle” - dodaje. „To, co zrobili w Stanford, jest bardzo ważnym kamieniem milowym. To pierwsza eksperymentalna demonstracja, że ten pomysł działa ”.
Przyznając, że może być zbyt optymistką, Boriskina uważa, że tego rodzaju ubrania zaprojektowane, aby zapewnić ludziom chłód, mogą być dostępne za trzy do pięciu lat. Wskazała, że przemysł odzieżowy działa teraz z mikrowłókien, więc proces już istnieje. Producenci musieliby zrobić to samo z polietylenem lub innym materiałem przezroczystym na podczerwień.
Boriskina sugeruje, jak długo ta innowacja ma wpływ na oszczędność energii.
„W krótkim okresie największym wyzwaniem jest zapewnienie komfortu tej odzieży” - mówi. „Ale w perspektywie długoterminowej, aby osiągnąć rzeczywistą oszczędność energii, musiałbyś mieć wielu ludzi noszących tego rodzaju ubrania. Jeśli zbyt wiele osób nadal nosi tradycyjne ubrania, może nie chcieć wyłączać klimatyzatora. ”
