При естественном нефильтрованном солнечном свете тепло к нашему телу доставляют волны ближнего инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов.
Учитывая этот факт, ученые ранее разработали экспериментальные ткани, в состав которых входят такие соединения, как диоксид титана, которые обеспечивают охлаждающий эффект, отражая эти длины волн от тела владельца. Однако сложные технологии, которые в настоящее время требуются для нанесения этих веществ на текстильные волокна, затрудняют масштабирование технологии для производства.
Другие группы ученых изучали использование светоотражающих органических полимеров, таких как поливинилидендифторид. Хотя с этими веществами иногда работать проще, для их производства требуется использование PFAS («вечные химикаты»), которые очень долго сохраняются в окружающей среде и связаны с многочисленными проблемами со здоровьем.
В поисках простой и экологичной альтернативы команда ученых из США черпала вдохновение в светоотражающих наружных штукатурках на основе известняка, которые используются для поддержания прохлады в домах с жарким климатом. Карбонат кальция является основным ингредиентом известняка.
Используя метод химического осаждения из паровой фазы, ученые начали с нанесения клеящего слоя из полимерного покрытия толщиной 5 мкм на небольшие квадраты различных тканей.
Затем эти квадраты многократно погружали в растворы, содержащие ионы кальция или бария, а также в растворы, содержащие карбонат или сульфат-ионы. При этом на ткани образовывались кристаллы карбоната кальция одинакового размера, в результате чего получалось отражающее матово-белое покрытие.
Впоследствии готовые образцы были протестированы на открытом воздухе под солнечным светом при температуре воздуха более 32°C. Было обнаружено, что температура под тканью была в среднем на 4°C ниже температуры окружающей среды.
Кроме того, разница подскочила в общей сложности до 8ºC, когда температуры под образцами обработанных тканей сравнили с температурами под необработанными образцами тех же тканей. Это обеспечивает значительно большее охлаждение, чем просто эффект затенения.
Тесты также показали, что при повторных стирках покрытие не смывается с материалов, лежащих в основе.
Источник: University of Massachusetts Amherst
