Современная одежда для рыбалки стала очень высокотехнологичной. Ткани тонкие, но очень прочные и износостойкие. Они «дышат» - пропускают воздух, но в тоже время не пропускают воду и даже отталкивают её от себя. Зимняя рыболовная одежда, при своём очень лёгком весе, отлично сохраняет тепло нашего тела и даже может его греть с помощью встроенных источников тепла. Термобельё доводит любой комлект одежды до совершенства. Оно сушит нашу кожу – выводит пот, и создаёт ощущение полного комфорта. И вроде бы уже всего с избытком, но до недавних пор одежда не умела только одного – ОХЛАЖДАТЬ НАШЕ ТЕЛО. Но теперь она это умеет!
Ткань с охлаждающим эффектом «Metafabric»
Уже в этом году планируется запустить в производство новый тип материала, который сам охлаждает тело человека, без каких-либо специальных «хладо-элементов». Учёные китайского Хуачжунского научно-технического университета в Уханье разработали специальный проект «метафабрия» и изобрели новый вид ткани — «Metafabric». Эта умная «метаткань» способна сама, без каких-либо источников энергии и холода, охлаждать тело человека.
«Данная новая разработка демонстрирует эффективность охлаждения и обеспечивает необходимую воздухопроницаемость и комфорт при ношении», — сообщили разработчики этой новинки. По своим свойствам данный материал почти ничем не отличается от обычной ткани и может применяться при создании почти любых видов одежды. При этом производство «метаткани» обойдется всего лишь на 10% дороже обычного материала.
В состав ткани «Metafabric» входит композит оксида титана и полимолочная кислота, а сверху она ламинирована слоем политетрафторэтилена, известного как «тефлон». Эта комбинация создает текстиль, обладающий свойствами пассивного радиационного охлаждения с хорошими механическими свойствами и масштабируемостью. О том, что всё это обозначает, поговорим подробно чуть ниже.
Что же может эта «метаткань»?
В аносе нового материала, разработчики описали принцип его действия примерно так… Верхний слой ткани, ламинированный политетрафторэтиленом (тефлоном) активно отражает как видимый свет (VIS), так и волны в среднем инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. То есть она отражает основную часть световых волн, которые нагревают поверхность. А волокна с полимолочной кислотой излучают инфракрасное излучение, то есть тепло, и получается, что ткань поглащает тепло нашего тела и активно излучает его наружу, в чём и заключается основная «фишка» этой разработки. По утверждению руководителя проекта Гуанмина Тао (Guangming Tao), благодаря такой структуре метаткань достигает почти идеальной инфракрасной излучаемости и максимизирует рассеивание тепла.
В ходе проверки своего нового изобретения на эффективность, учёные провели следующий эксперимент. Они сшили жилет из двух видов ткани. Одну половину они скроили из новой метаткани, а вторую из обычного хлопка. Далее надели этот жилет на рыболова и посадили его в лодку на самый солнцепёк. Про рыболова конечно шутка, но можете себе это представить именно так )) Рыбак находился под солнцем 1 час и в течение этого времени исследователи сканировали его тело под тепловизором — устройством для наблюдения за распределением температуры по разным поверхностям. Температура тела под метатканью поднялась с 31°C, всего до 32°C Цельсия. А вот температура тела под хлопковым покрытием через час составляла целых 37 градусов. То есть под спецтканью она увеличилась всего на 1 градус и это при такой неслабой температуре.
«При пиковом солнечном излучении в промежутке времени с 11:00 до 15:00, температура метаткани была примерно на 5 - 10 °C ниже, чем у хлопка, спандекса, шифона, льна и имитатора человеческой кожи соответственно», — заявили исследователи. Они также отметили, что ткань эффективнее всего при прямом контакте с телом человека. Поэтому одежду из нее лучше носить на голое тело. А если внутри есть хотя бы футболка, то значительная часть охлаждающего эффекта потеряется.
В итоге эти эксперименты и исследования показали высокую эффектиность новой разработки. Теперь ждём когда одежда из этой ткани появится в продаже и будем тестировать её на рыбалке ))
Всё вышеописанное было представлено в анонсе этой новой разработки на сайте научного журнала Science. Но ни там, ни на других сайтах я не нашёл самого интересного – подробного описания принципа работы всей структуры этой новой ткани. В итоге решил попытаться разобраться сам и вот что получилось… Я далеко не специалист в этой области и если увидите ошибку в моём «вольном описании» - напишите в комментариях.
Принцип работы материала «Metafabric»
На сайте производителя новый материал указан как: «Метаткань «Metafabric» с иерархической морфологией для масштабируемого пассивного дневного радиационного охлаждения».
Во как… ))) Я попытался разобраться во всей этой абракадабре )) и перевести её в более-менее понятный «читабельный» вид. Как оказалось в этом катастрофически написанном названии действительно уместилось всё, что можно сказать об этом материале. Разработчики попытались выразить в одном предложении целую статью )) Чисто техническое описание (расшифровка) всех частей этого названия-описания выглядит просто ужасно )) Вот так попытался его упростить… Принцип работы этого материала.
1. Разбираем первую фразу в названии - «иерархическая морфология». Подход иерархического морфологического многокритериального проектирования (ИММП), заключается в разработке модели взаимодействия всей системы в ее многокритериальном виде, а также выбора и синтеза всех альтернативных вариантов. Если ещё более упрощённо, то можно сказать так: рассматриваются взаимосвязи и совместимости разных компонентов многосоставной системы.
2. Теперь что такое «радиационное охлаждение»… Кратко - это процесс, при котором тело теряет тепло за счет теплового излучения.
А «тепловое излучение» — это передача энергии в виде электромагнитных волн, излучаемых телами за счёт их внутренней энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра.
3. И теперь главное… Инфракрасное излучение находится в диапазоне длин волн 8-13 мкм. Материалы, которые могут поглощать энергию и излучать ее на этих длинах волн (в инфракрасном спектре), обладают сильным охлаждающим эффектом. И материалы, которые также могут отражать 95% или более солнечного света в диапазоне от 200 нанометров до 2,5 мкм, могут охлаждаться даже под прямыми солнечными лучами. Вот это и есть – главная «фишка» этого материала. ОН ОТРАЖЕТ ТЕПЛО И, ПОГЛАЩАЯ ЕГО С ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА, ИЗЛУЧАЕТ НАРУЖУ.
4. Ещё одна фраза в названии материала: «пассивное охлаждение». Это способ теплоотдачи и рассеивания тепла с целью улучшения теплового комфорта, при низком или нулевом потреблении энергии. Этот подход работает либо путем предотвращения попадания тепла внутрь, либо путем отвода тепла за счёт естественного охлаждения. То есть пассивное охлаждение использует или естественные процессы или высокотехнологические методы отвода тепла без использования источников энергии.
5. «Масштабируемость» — это повышение производительности системы, при тех же операционных затратах. Фраза в названии: «масштабируемое охлаждение». Можно предположить, что это означает – усиление отдачи тепла наружу, без дополнительных источников энергии.
Вот как-то так… Надеюсь хоть немного стало понятнее )) Чисто теоритически вроде бы всё это должно работать. И пока будем верить на слово результатам испытаний этого материала. А когда он появится в продаже – испытаем сами на рыбалке. Лично для меня солнце в середине лета – та ещё проблема ((( Особенно когда ты рыбачишь в лодке и не имеешь возможности даже окунуться в прохладную воду. Поэтому ждём новую рыболовную одежду с охлаждающим эффектом! ))
