Кожа кальмара подсказала исследователям идею создания термозащитного покрывала нового поколения
Взяв за основу строение кожи головоногих моллюсков, инженеры из Калифорнийского университета разработали адаптивное термозащитное покрывало, которое позволяет его владельцу регулировать температуру своего тела.
«Сверхлёгкие термические покрывала используются уже несколько десятилетий — например, в них кутаются марафонцы после завершения пробега с целью удержать тепло, но основной их недостаток — это статичность свойств, — рассказывает соавтор работы Алон Городецкий, профессор химической и биомолекулярной технологии. — Мы создали покрывало с изменяемыми свойствами, в котором можно регулировать долю удерживаемого или отдаваемого тепла».
Исследователи заимствовали идеи у спрутов, осьминогов и каракатиц, адаптационные возможности кожи которых позволяют им выживать в водной среде. Уникальная способность головоногих маскироваться посредством изменения цвета частично обеспечивается хроматофорами — клетками кожи, способными мгновенно меняться по размерам от мельчайших точек до сплющенных дисков.
«Мы применили сходную концепцию, создав слой крошечных металлических ‘островков’, граничащих друг с другом, — говорит ведущий автор Эрика Люнг, аспирант в области химической и биомолекулярной технологии. — В релаксированном состоянии островки собраны вместе, и материал отражает и задерживает тепло, как обычное термическое покрывало. Когда же материал растягивается, островки расходятся, и инфракрасное излучение получает возможность выходить наружу».
Городецкий говорит о множестве потенциальных областей применения нового материала: отражающие вставки в зданиях, свойства которых меняются в зависимости от погодных условий; изготовление туристических палаток, обеспечивающих исключительный комфорт; управление температурой электронных устройств.
Очевидной областью применения нового материала является одежда. Группа Городецкого уже ведёт совместные исследования с производителем спортивной одежды Under ArmourInc.
«Комфортная температура в помещении для каждого человека своя. Для кого–то это 20 ºС, а для его коллеги за соседним столом 24 ºС. Наше изобретение позволит создать одежду, которая подстраивается под температурные предпочтения владельца. Это может привести к снижению на 30-40 процентов расхода энергии на отопление и кондиционирование».
А пробежавшие дистанцию марафонцы смогут задавать на встроенном в покрывало интерфейсе желаемую температуру.
Другие преимущества материала, упомянутые Эрикой Люнг, включают малый вес, прочность, простоту и дешевизну производства. Кроме того, его можно растягивать и возвращать в начальное состояние тысячи раз.
Вадим Тарабарко
Источник