Вчені створили тканину, яка охолоджує тіло і виробляє електрику

Дослідники з Університету Іллінойсу розробили тканину, надруковану на 3D-принтері, яка одночасно охолоджує тіло й виробляє електрику від руху людини. Матеріал створений в Інженерному коледжі Грейнджера і може застосовуватися, зокрема, у виробництві спортивного одягу.

Основу тканини становить композитний матеріал на основі оксиду цирконію, нанесений на текстильну підложку. У статичному стані він відбиває до 96% сонячного випромінювання, запобігаючи нагріванню тіла під одягом. Крім того, матеріал розсіює власне тепло людини через інфрачервоне випромінювання — до 97% тепла в середній частині інфрачервоного спектра.

Експерименти показали, що одяг із цього матеріалу залишається на 3–6 градусів Цельсія холоднішим за навколишнє повітря. Це відчутна різниця, адже людина в середньому здатна помічати зміну температури вже в 1 градус.

Під час руху тканина накопичує статичну електрику в кількостях, достатніх для живлення невеликих датчиків. Пікова щільність потужності становить 47 мВт/м², а довговічність матеріалу розрахована більш ніж на 30 000 циклів. Живити серйозних споживачів електроенергії такий одяг не зможе, однак імпульси від руху людини можуть слугувати сигналами для запуску різних процесів.

Як практичний приклад розробники навели піжаму з вбудованими датчиками: вона фіксуватиме рухову активність під час сну й передаватиме дані для моніторингу його якості. Така система може стати альтернативою радіоняні при догляді за маленькими дітьми чи літніми людьми.

У рамках експерименту вчені створили дослідний зразок одягу з системою підігріву, яка вмикається за сигналом від «наноткани» про початок руху. Система підігріву живилася від зовнішніх джерел енергії та керувалася платформою Arduino. Метод нанесення матеріалу методом тривимірного друку робить його технологічно зручним для масового виробництва.