Ученые из Университета Ватерлоо (Канада) создали ткань, способную преобразовывать свет в тепло. Этот материал позволит изготавливать одежду, активно согревающую пользователя в экстремально холодных условиях - для этого достаточно находиться на свету.
Идея носимых обогревателей не нова, однако существующие решения часто требуют использования дорогостоящих металлов и аккумуляторных элементов, нуждающихся в регулярной подзарядке. Кроме того, такие материалы довольно хрупкие и требуют особого ухода при стирке. Новая разработка лишена всех этих недостатков.
Как это работает?
Ключевая особенность нового материала — применение фототермически активных наночастиц полипиррола (PANI) и полидопамина (PDA), обладающих высокой способностью преобразовывать свет в тепло. Команда под руководством химического инженера Юнинга Ли также добавила термочувствительные красители, благодаря которым ткань меняет цвет при нагревании.
В ходе испытаний материал, находясь в условиях комнатной температуры (20 °C), нагрелся до 53,5 °C всего за 10 минут под воздействием солнечного излучения мощностью 600 Вт/м². Одновременно с этим ткань изменила цвет — из красного в белый, что служит визуальным индикатором нагрева. После охлаждения материал возвращается к исходному цвету.
Кроме того, ткань обладает высокой эластичностью и прочностью — она способна растягиваться до 500 % без потери своих свойств. Даже после 25 циклов стирки материал сохраняет свои теплоизоляционные и цветоизменяющие характеристики.
Стоит отметить, что эффективность такой ткани напрямую зависит от солнечного света, поэтому в ночное время или в затемненных местах её применение будет ограниченным.
По словам создателей, перед выходом ткани на рынок предстоит решить задачи по снижению стоимости производства, масштабированию технологии и обеспечению безопасности материала для пользователей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Composites and Hybrid Materials.
