Вчені створили фіолетову тканину, яка відбиває сонячне світло

Дослідники розробили незвичайний матеріал фіолетового кольору, який здатний відбивати значну частину сонячного випромінювання та підтримувати нижчу температуру поверхні. Технологія може стати основою для нового покоління енергоефективного одягу і текстилю для спекотного клімату.

Коли людина перебуває під прямим сонячним промінням, темний одяг зазвичай нагрівається сильніше за світлий. Причина очевидна: темні поверхні поглинають більшу частину видимого світла, перетворюючи його енергію на тепло.

Однак команда дослідників запропонувала незвичайне рішення — фіолетову тканину, яка не лише має насичений колір, а й ефективно відбиває сонячну енергію.

Чому фіолетовий матеріал зберігає прохолоду?

У своїй роботі науковці зосередилися на особливостях взаємодії світла з барвниками та структурою текстильних волокон.

Звичайні барвники поглинають певні ділянки спектра видимого світла. Саме тому тканина набуває відповідного кольору, але водночас поглинута енергія нагріває матеріал.

Дослідники використали інший підхід: керування оптичними властивостями тканини таким чином, щоб вона могла зберігати насичений фіолетовий відтінок, водночас відбиваючи значну частину сонячного випромінювання.

Особливу роль відіграє ближнє інфрачервоне випромінювання. Воно не сприймається людським оком, проте становить значну частину сонячної енергії, яка потрапляє на поверхню.

Якщо матеріал відбиває це випромінювання замість того, щоб поглинати його, він може нагріватися значно менше.

Чому це важливо для енергоефективності?

На перший погляд, технологія стосується лише одягу. Насправді її потенційне застосування значно ширше.

Матеріали, здатні зменшувати нагрівання під сонцем, можуть бути корисними для:

• літнього одягу та спортивної форми;
• наметів і тентів;
• автомобільних чохлів;
• зовнішніх текстильних конструкцій;
• елементів будівель і систем пасивного охолодження.

Зменшення нагрівання поверхонь може мати й енергетичний ефект. Якщо приміщення або транспорт нагріваються повільніше, системам кондиціонування потрібно витрачати менше електроенергії на охолодження.

Це особливо актуально для регіонів із тривалим спекотним літом, де кондиціонування створює значне навантаження на електромережі.

Чи стане фіолетовий новим «білим»?

Білий одяг традиційно вважається одним із найкращих варіантів для спекотної погоди, оскільки світлі поверхні добре відбивають сонячне випромінювання.

Нова технологія цікава тим, що демонструє, що колір матеріалу не обов'язково має визначати його здатність нагріватися.

За допомогою спеціального дизайну оптичних властивостей можна потенційно створювати яскраві та насичені матеріали, які водночас залишатимуться відносно прохолодними під сонцем.

Це відкриває шлях до поєднання естетики та енергоефективності, без необхідності обмежуватися лише білими або дуже світлими поверхнями.

Від одягу до «розумних» матеріалів

Розробка фіолетової тканини є частиною ширшого напряму сучасної науки — створення матеріалів із заданими оптичними та тепловими властивостями.

Замість того щоб просто обирати між світлим і темним кольором, інженери намагаються контролювати те, які саме довжини хвиль матеріал поглинає, а які відбиває.

Такий підхід може допомогти створювати нові матеріали для пасивного охолодження, яке не потребує постійної роботи компресорів, вентиляторів чи інших енерговитратних систем.

Для світу, де попит на електроенергію для кондиціонування постійно зростає, подібні технології можуть стати важливим доповненням до традиційних способів охолодження.