Da bi napravili odjeću koja odbija sunčeve zrake, modni dizajneri obično koriste tkaninu svijetle boje jer ona odbija vidljivu svjetlost. Ali druga metoda odražava sunčevo elektromagnetsko zračenje, uključujući ultraljubičasto (UV) i blisko infracrveno (NIR) područje.

Ubrzan proces hlađenja

NIR zagrijava predmete koji ga apsorbiraju i polako ih hladi dok ga emitiraju. Taj je proces hlađenja, međutim, sputan našom atmosferom: NIR se nakon ispuštanja često apsorbira u blizini molekula vode, zagrijavajući okolni zrak.

Kako bi ubrzali proces hlađenja, istraživači se okreću srednjem infracrvenom području (MIR), vrsti IR s dužim valnim duljinama. Umjesto da ga molekule apsorbiraju u okolnom zraku, energija MIR-a odlazi izravno u svemir, hladeći objekte i njihovu okolinu. Ova je tehnika poznata je kao radijacijsko zračenje, a inženjeri su je u posljednje vrijeme koristili u izradi krovova, plastičnih folija, drva i ultrabijele boje.

Ljudska koža, za razliku od većine odjeće koju nosimo, prirodno emitira MIR. Prije četiri godine na Stanfordu su dizajnirali tkaninu koja propušta MIR iz ljudskog tijela izravno kroz nju, hladeći korisnika za oko 3 Celzijeva stupnja.

Ali da bi djelovala, tkanina je morala biti vrlo tanka, samo 45 mikrometara, što je trećina debljine lagane platnene košulje. A to je neke istraživače navelo da dovedu u pitanje trajnost takvog materijala.

Kinesko rješenje problema

Kako bi dizajnirali deblju tkaninu, inženjeri Ma Yaoguang sa Sveučilišta Zhejiang i Tao Guangming sa Sveučilišta za znanost i tehnologiju Huazhong zauzeli su drugačiji pristup. Umjesto da puštaju da MIR s kože prolazi ravno kroz njihovu tkaninu, dizajnirali su tekstil koji je koristio kemijske veze za apsorpciju tjelesne topline i ponovno emitiranje svoje energije u svemir.

Tkanina od 550 mikrometara - izrađena od mješavine polilaktične kiseline i sintetičkih vlakana s nanočesticama titan-dioksida raspršenim po cijelom tijelu - također odražava UV, vidljivu i NIR svjetlost, što dodatno hladi korisnika. Iako izgleda kao obična košulja, "optički je to ogledalo", kaže Tao.

Rashladni prsluk

Istraživači su skrojili pripijeni prsluk, jednom polovicom izrađenom od njihove tkanine i drugom od bijelog pamuka približno iste debljine. Apsolvent je odjenuo prsluk i sjedio jedan sat na travnjaku na izravnoj sunčevoj svjetlosti. Kad su mu istraživači izmjerili temperaturu kože, dio tijela ispod nove tkanine bio je za gotovo 5 Celzijevih stupnjeva hladniji od onog ispod pamuka, izvijestio je Science. Infracrvenoj kameri kontrast je bio jasno vidljiv, a student mogao osjetiti temperaturnu razliku.

Kritičari upozoravaju da bi autori morali izmjeriti i koliko se dobro njihova tkanina hladi kad ljudi stoje ili hodaju. Treba provjeriti i djeluje li tkanina i kad je labavo postavljena, budući da se rashladni element oslanja na bliski kontakt s kožom.

U međuvremenu, Ma i Tao pregovaraju s tekstilcima kako bi svoju tkaninu pustili u prodaju. Kažu da bi tkanina od njihovog nanomaterijala bila tek 10% skuplja od običnih.