Oblečení jako pasivní klimatizace? Číňané vyvinuli látku, která ochladí tělo až o pět stupňů Celsia - Euro.cz

Zprávy

Přihlášení

Oblečení jako pasivní klimatizace? Číňané vyvinuli látku, která ochladí tělo až o pět stupňů Celsia

,
Oblečení jako pasivní klimatizace? Číňané vyvinuli látku, která ochladí tělo až o pět stupňů Celsia
Zdroj: Zeng et al., Science, 2021
  • Vědci v reakci na sílící vlny veder zkoumají, jak se člověk může před extrémní teplotou chránit efektivněji

  • Výzkumníci z univerzity v čínské provincii Wuhan vytvořili nový materiál zvaný metalátka, který pomocí odrazu světla včetně UV a infračerveného záření dokáže pasivně zabránit pohlcování tepla

  • Testy prokázaly, že oproti běžnému textilu velmi efektivně ochlazuje lidské tělo i interiér auta, zbývá zjistit, zda bude mít stejnou úspěšnost i v praxi

Každé další léto je teplejší než předchozí. Klimatickou změnu už nyní nemůže popřít ani bývalý český prezident. Zatímco studenti navštěvují demonstrace za klima, jejich rodiče si nakupují šetrné prostředky do domácnosti a firmy se předhánějí v tom, kdo nabídne ekologičtější řešení v průmyslu, obyvatele Ameriky trápí vlny veder. Na přelomu června a července se nad Britskou Kolumbií, Oregonem a Washingtonem vzedmula tepelná kupole, která překonala všechny dosavadní teplotní rekordy o více než pět stupňů. Horka v USA a Kanadě dosáhly 49,6 °C a provázelo je více než 500 úmrtí. Žár zabil také víc než miliardu mořských zvířat. V takovém počasí prostě nechcete stát na slunci, muset do práce, nebo se vůbec pohnout.

Podle vědců se ale musíme připravit na to, že podobné teplotní anomálie budeme zažívat mnohem častěji. Podle meteorologické analýzy jsou nyní kvůli změnám podnebí způsobeným člověkem extrémní teploty 150krát pravděpodobnější než dříve. Vedra by mohla zasáhnout i Evropu, protože spolu s emisemi skleníkových plynů se celková teplota planety neustále zvyšuje a její stoupání překonává i nejčernější hypotézy. Američtí vědci zároveň tvrdí, že pokud by se planeta zahřála do roku 2050 o dva stupně, smrtící vedra by mohla přicházet každých pět až deset let.

Osobní teplotní management

Výzkumníci v Číně nedávno vyvinuli nový materiál, který před nepříjemným horkem chrání nejen člověka. Převratná technologie na první pohled vypadá jako obyčejný textil. Pokud se z takové látky ale ušije oblečení, údajně dokáže udržet lidské tělo v příjemném chládku, i kdyby jeho nositel stál na Sahaře, protože pozoruhodně dobře odráží světlo i teplo. Píše o tom web ScienceAlert. Právě vznikající obor se nazývá „osobní teplotní management“ – ve zkratce PTM. Vědci v nové studii slibují, že jejich metalátka, jak materiálu říkají, jednoho dne lidem uleví od nadměrné zátěže organismu, kterou horko způsobuje.

Chceme vyrábět cirkulární oblečení bez surovin a odpadu, říká šéf Nilmore Mikuláš Hurta. Módu rozkládá na molekuly

„Metalátka vykazuje efektivní metodu chlazení pomocí odrazu vlnění, a navíc je dostatečně prodyšná a měkká, aby se dala obléknout,“ vysvětluje tým autora vynálezu, Shaoning Zenga z Vědeckotechnické univerzity Huazhong v provincii Wuhan, ve svém článku pro časopis Science.

Na výrobu metalátky použili kompozit oxidu titaničitého a kyseliny polymléčné, který rozbili na nanočástice. První sloučenina se objevuje ve složení opalovacích krémů a druhá je základem textilu například u cirkulárního oblečení. Obalili je tenkou vrstvou plastového polytetrafluoretylenu (PTFE), který byl navržen speciálně proto, aby silně odpuzoval viditelné spektrum světla i některé vlnové délky infračerveného a ultrafialového záření. Teoreticky, pokud materiál odrazí většinu světla v těchto frekvencích, měl by dokázat odrážet i teplo dříve, než se stihne absorbovat.

„Pokud se tak široké rozložení nanočástic zkombinuje s nanokuličkami PTFE, poskytne hmota široký odrazový rozptyl při dopadu vlnových délek napříč světleným spektrem od UV záření po téměř infračervené světlo,“ píší výzkumníci ve studii. Tolik k teorii.

Vesta, ve které je horko na půlku těla

Po ní musel přijít test v praxi. Aby si Zengův tým ověřil vlastnosti metalátky v reálném prostředí, vyzkoušeli ji pod jasným nebem v čínském městě Kanton. Na panel rozložili různé tradiční materiály, třeba bavlnu nebo len, a vedle nich umístili metalátku. Po chvíli přiložili teploměr ke každému z povrchů. „Slunce nejvíc hřeje mezi jedenáctou a patnáctou hodinou. Pod poledním žárem byla teplota metalátky o pět stupňů nižší než u bavlny, o 6,8 stupně Celsia nižší než u spandexu a o sedm než u šifonu. Zároveň byla metalátka o 5,8 stupně chladnější než len, a dokonce o 10,2 stupně Celsia studenější než simulátor holé kůže,“ uvádí výzkumníci.

Další experiment látku více přiblížil běžnému použití. Bylo potřeba najít dobrovolníka, který ve jménu vědy bude hodinu stát na přímém slunci ve speciální vestě, která má jednu polovinu ušitou z metalátky a druhou z obyčejné bavlny. Po 60 minutách dozlatova propečeného „pokusného králíka“ vyfotili pomocí termokamery. Na snímku lze okamžitě poznat, že levá půlka těla svítí modrou barvou, protože kůže je tam příjemně chladná. Pravá část trupu zakrytá bavlnou je na tom o poznání hůř, a jako nejteplejší červené odstíny se ukázaly holé ruce.

Externí termokamera naměřila mezi oběma polovinami vesty teplotní rozdíl 3,4 stupně Celsia, ale senzory pod oblečením odhalily u metalátky ještě větší ochlazení. Na dobrovolníkově kůži byl skok mezi levou a pravou stranou vesty přibližně 4,8 stupně.

Naděje pro suchem postižené krajiny. Převratná technologie získává vodu z atmosféry 24 hodin denně bez nákladů na energie

Vědci pokračovali pokusem s autem. Zakryli osobní vozidlo plachtou z metalátky a zaparkovali ho na rozpálené parkoviště. Interiér byl ve srovnání s autem bez obalu o celých třicet stupňů studenější. Do dalšího auta pak umístili klasickou stříbrnou folii, která vnitřek ochladila jen o tři stupně, takže za novým materiálem zaostává o celých sedmadvacet.

Nanočástice na šicím stroji

Ve světle těchto experimentů vypadá inovativní technologie látek velmi slibně. Dokáže stínit před slunečními paprsky a žárem věci i lidi. Zbývá už jen zhodnotit, jestli se odrazové schopnosti materiálu nezhorší, pokud se uvede do pohybu. Všechny testy se totiž zatím týkaly pouze předmětů či živých bytostí stojících na místě.

Výzkumníci tvrdí, že z nového materiálu lze šít běžným způsobem a že všechny jejich výrobky zatím mají podobné vlastnosti jako masově vyráběné látky. Vydrží stejné zacházení a srovnatelně dlouho odolávají vodě. „Výsledky nám ukazují obrovský potenciál komerčního využití metalátky ve spoustě různých scénářů. Mohou se z ní vyrábět chytré textilie, stínítka, slunečníky, plachty na nákladní auta…“ vyjmenovávají autoři ve studii. „Za pomoci stříhání, šití a dekorování se inovativní materiál dá zapracovat do oblečení, stanů, závěsů, obalů na auta nebo markýz,“ líčí nadšeně členové univerzitního týmu.

Výroba metalátky by neměla být nákladná, oblečení z ní se zdraží oproti normálu asi jen o deset procent, řekli vědci pro portál ScienceNews. Doufají, že se jim brzy podaří najít výrobního partnera a pak do roka uvedou nový materiál na trh.