Почерпнув вдохновение для дизайна в механизмах работы кожи морских существ, инженеры Калифорнийского университета в Ирвайне (University of California, Irvine) разработали регулируемое термозащитное одеяло нового поколения, дающее возможность контролировать его температуру.
«Сверхлёгкие термозащитные одеяла существуют уже десятки лет. Мы можем видеть, как марафонцы заворачиваются в них для предотвращения потери тепла тела после гонки. Ключевым недостатком такого одеяла является то, что это статичный материал, — говорит соавтор исследования Алон Городецки (Alon Gorodetsky). — Мы создали версию с изменяемыми свойствами, чтобы можно было регулировать, сколько тепла задерживается или высвобождается».
Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне взяли за основу дизайна различные виды кальмаров, осьминогов и каракатиц, использующих адаптивную, динамичную кожу для выживания в водной среде. Уникальная способность головоногих маскироваться, быстро меняя цвет, частично обусловлена клетками кожи под названием хроматофоры, способными меняться от небольших точек до плоских дисков.
«Мы использовали похожую концепцию в своей работе. Есть слой крошечных металлических «островков», граничащих друг с другом, — говорит ведущий автор Эрика Льюнг (Erica Leung). — В расслабленном состоянии такие островки сливаются вместе, и материал отражает и улавливает тепло как традиционное лавсановое одеяло. Когда материал растягивается, островки рассредотачиваются, пропуская инфракрасное излучение и выделяя тепло».
По словам Городецки, у материала есть ещё много областей применения: светоотражающие вставки в зданиях для создания изоляционного слоя, позволяющего адаптироваться к различным условиям окружающей среды; изготовление палаток, для поддержания комфорта на открытом воздухе; а также эффективное управление температурой важных электронных компонентов.
Учёные уже сотрудничают с компаниями, производящими спортивную одежду.
«Температура, при которой люди чувствуют себя комфортно в офисе, разная для всех. Когда один человек чувствует себя хорошо при +21, другой предпочитает +25, — говорит Городецки. — Наше изобретение может привести к тому, что одежда обеспечит подходящие условия для каждого человека в помещении. Это может привести к потенциальной экономии 30—40 % энергии для отопления и кондиционирования».
Марафонцы, оборачивающие себя в термозащитные одеяла, смогут набрать номер на встроенном интерфейсе, чтобы достичь желаемого уровня теплового комфорта, оптимизируя производительность во время гонок и выздоровления после них.
К другим преимуществам, упомянутым Льюнг, относятся лёгкий вес материала, простота и низкая стоимость изготовления, а также долговечность. Она отметила, что его можно растягивать и возвращать в исходное состояние тысячи раз.