Умная одежда — это продолжение гаджетов, которые мы везде носим с собой, как телефон, часы и наушники. В этом смысле у умной одежды есть свои преимущества перед обычной, у нее большая площадь, поэтому можно разместить больше устройств и датчиков. «Хайтек» разбирается, когда мы будем носить зимой высокотехнологичный пуховик.
Самые легкие в мире утеплители, материалы с фазовым переходом и самонагревающиеся элементы — вот из чего будет состоять зимняя одежда будущего.
Новейшие утеплители
Одним из первых революционных утеплителей стал Polartec Alpha. Это флис, у которого есть длинные волокна, находящиеся в слое внутренней ткани, а по обе стороны — прослойка, защищающая от влаги и ветра.
Конкурентом Polartec Alpha стал утеплитель Thermoball — в его состав входит много синтетических шариков, которые копируют структуру гусиного пуха. Отдельные частички лучше удерживают тепло, чем единый материал, отмечают в компании.
Позже компания Primaloft, которая придумала ThermoBall, создала Gold Insulation Aerogel. Это аэрогель или синтетическое волокно, 98% которого составляет воздух. Остальные 2% — это гелеобразный полимер, который обволакивает множество капсул с воздухом. Аэрогель считают самым легким твердым веществом из всех существующих, а еще у него самая низкая теплопроводность.
Свитер с терморегуляцией
НАСА разместила заказ на создание технологии для терморегулирующих материалов, ее назвали Outlast. В агентстве хотели использовать такие материалы для скафандров, чтобы астронавты не чувствовали дискомфорт во время перепада температур.
Во время разработки ученые применили PCM (Phase Change Materials) — расшифровывается как «материалы с фазовым переходом». Это вещества, которые способны изменять свое состояние от твердого к жидкому и наоборот при определенных температурах.
Материалы с фазовым переходом разложили по микрокапсулам: полученное вещество назвали Thermocules. Если человек замерзает, капсулы выделяют тепло, а когда нагревается, наоборот, поглощают.
По технологии Outlast создали свитер, который успешно показал себя в космической среде. Теперь по аналогичной методике создают одежду для спорта, термобелье и повседневные товары.
Ткань, которая отдает и забирает тепло
Подобную работу провели исследователи из США и Китая. Они разработали ткань, которая меняется при перепадах температуры тела. Если становится жарко, волокна сжимаются. Когда температура падает, материал, наоборот, становится более пушистым.
https://vimeo.com/316069808
При создании своей ткани авторы вдохновились птицами: последние используют перья, чтобы адаптироваться к температуре. Распушают их когда холодно или делают гладкими, если становится жарко.
Ассиметричная терморегуляция
Физики из Бельгии создали ткань, которая может становиться теплой или очень легкой: состояние меняется в зависимости от стороны, которой она надета. Ученые достигли такого эффекта, так как у разных сторон ткани разные излучательные свойства. Одежду из материала с асимметричной терморегуляцией будет комфортно носить при 11,3–24,4 °C.
Для отражающего слоя авторы предложили делать их из металла, а для поглощающего — из диэлектрика. Во время работы ученые провели анализ отражающих и поглощающих свойств. В результате они выяснили, что по характеристикам ткань превосходит многие известные материалы с двойной терморегуляцией.
Самонагревающаяся одежда
Одна из самых известных компаний, которая создает одежду с нагревающимися элементами, — Loomia. Она разрабатывает интеллектуальные ткани с использованием современных технологий и применяет блокчейн, чтобы защитить данные пользователя.
В основе большей части товаров компании есть элемент LOOMIA Electronic layer или LEL. Это мягкий, легкий и гибкий контур, который фиксирует и анализирует изменения внешней среды. Он также определяет температуру воздуха и чувствителен к прикосновениям. Контур может нагреваться, ощущать прикосновения подобно сенсору и анализировать насколько пользователю комфортно — жарко ему или холодно. Дальше эта информация отправляется на блокчейн-платформу.
Так получилось самонагревающееся пальто Emel+Aris. Это умное пальто, которое работает за счет инфракрасного излучения. В нем установлены керамические панели: они собирают тепло и отдают его пользователю.
Сейчас высокие технологии успешно входят в моду и становятся бытовыми предметами гардероба. Инициатива идет от крупных компаний, которые предлагают дорогой товар для небольшого круга лиц, но масс-маркет быстро воспринимает тренды и адаптирует их под более широкий круг покупателей.
Читать далее
Наука будущего: какие разработки молодых ученых были отмечены в Москве в 2021 году
Ученые придумали, как отправить корабль на Марс за 45 дней с помощью лазера
Астрономы сфотографировали черную дыру в центре спиральной галактики