Инженеры из Калифорнийского университета в Ирвине (США) разработали материал, на основе которого можно будет изготавливать космические одеяла нового поколения, способные контролировать, сколько тепла сквозь них проходит, EurekAlert. Статья в журнале Nature Communications, описывающая инновационную разработку указывает, что ученые «подсмотрели» необходимую им технологию у морских обитателей — каракатиц, кальмаров и осьминогов, способных мгновенно менять цвет своей шкуры, маскируясь под рельеф при опасности.
«Ультралегкие космические одеяла уже давно применяются на Земле. Они зачастую используются марафонцами, позволяя телу бегунов после длительной пробежки сохранять оставшееся тепло. сохраняло оставшееся тепло. Однако ключевым недостатком таких одеял является статичность материала, из которого они изготавливаются. Он не позволяет регулировать уровень теплообмена», — комментирует соавтор новый разработки Алон Городецкий, доцент кафедры химии и биомолекулярной инженерии Калифорнийского института в Ирвине (UCI).
«Мы создали новую версию материала, особенностью которого является возможность изменения своих свойств, позволяющий регулировать задержку или высвобождение тепла», — добавляет ученый.
Исследователи взяли за основу дизайн кожных покровов нескольких различных видов кальмаров, осьминогов и каракатиц, которые используют адаптивную, динамичную кожу для существования в воде. Уникальная способность головоногих маскироваться под быстро меняющийся цвет частично обусловлена клетками кожи, называемыми хроматофорами, которые могут мгновенно меняться с минутных точек на плоские диски.
«Мы использовали аналогичную концепцию в своей разработке, создав в материале слой крошечных металлических «островков», которые граничат друг с другом. В расслабленном состоянии «островки» сливаются вместе, и материал отражает и улавливает тепло. Когда материал растягивается, «островки» отдаляются друг от друга, пропуская внутрь больше тепла», — объясняет аспирантка кафедры химии и биомолекулярной инженерии в UCI Эрика Леунг.
Исследователи рассматривают множество возможностей для применения нового материала. Например, в качестве светоотражающих вставок в зданиях для создания изоляционного слоя, адаптированного к различным условиям окружающей среды; для изготовления палаток, которые были бы исключительно хороши для обеспечения комфорта обитателей на открытом воздухе; материал также можно использовать для эффективного управления температурой ценных электронных компонентов. Ученые полагают, что одежда станет особенно подходящим материалом для нового, вдохновляемого биологическими особенностями материала.
«Каждому человеку подходит своя температура в помещениях. Одному может быть комфортно при +18 градусах Цельсия, другой чувствует себя хорошо только при +25 градусах. Наше изобретение позволит разработать одежду, которая обеспечит комфорт каждому человеку, находящемуся в одном помещении. Кроме того, это может привести к потенциальной экономии 30-40 процентов на потреблении энергии для отопления и кондиционирования воздуха», — объясняют исследователи.
Что же касается тех же бегунов, они могут использовать эти одеяла, оснащенные специальными сенсорными экранами, позволяющими настроить свою комфортную температуру. К слову, самой разработкой и такой идеей судя по всему заинтересовалась Under Armour Inc. — компания-производитель спортивной одежды, с которой сотрудничают разработчики нового материала.
Эрика Леунг также отмечает, что материал получился очень легким, долговечным, простым и в то же время дешевым в производстве.
Больше новостей в нашем Telegram-канале.
Источник
