Верхняя одежда уже давно является высокотехнологичным продуктом: сложная комбинация специально разработанных материалов гарантирует, что защищающая от дождя, дышащая куртка при потоотделении отводит водяной пар наружу благодаря специальной наноструктуре текстильных слоев. Однако регулировать тепло такая ткань не может. Она хорошо греет, но при повышении температуры выход один: снять.
По-Чун Сюй (Po-Chun Hsu) из Стэнфордского университета и его коллеги разработали функциональный материал, который, в зависимости от условий, может согревать и охлаждать. Изюминкой этой функциональной ткани является комбинация материалов: она состоит из двух разных слоев толстого полиэтилена, пронизаннного нанопорами и проницаемого для излучения как среднего инфракрасного диапазона, так и теплового, исходящего от нашей кожи.
Более толстый слой этого материала покрыт с внутренней стороны пористым углеродным слоем: материалом с высоким коэффициентом излучения. Он может поглощать много тепла и очень эффективно его восстанавливать. На другую сторону напылен тончайший медный слой с низким коэффициентом излучения, поглощающим и отдающим мало тепла. Однако электронные микрофотографии показывают, что это медное покрытие достаточно тонкое, чтобы пропускать воздух и пар, обеспечивая коже приятную прохладу.
Углерод и медь образуют внутри своего рода двойной слой. От близости этих веществ к коже человека зависит выбор толщины прослойки нанополиэтилена. Для охлаждения к телу должен прилегать более тонкий слой, а для согревания - толстый.
Преимуществом этого материала является увеличение зоны теплового комфорта: диапазона температур, в котором человек не будет ни потеть, ни мерзнуть. Такая двусторонняя одежда компенсирует колебания температуры воздуха без затрат дополнительной энергии. Двуслойную ткань можно использовать не только в одежде, но и для защиты чувствительной электроники от температурных перепадов. Благодаря изменению двухслойного текстиля, буферный эффект материала может быть даже увеличен до 14,5 градусов.
