Учёные напечатали ткань для одежды будущего — она охлаждает тело и вырабатывает электричество

Носимые умные устройства в наши дни предлагаются в довольно концентрированном по объёму виде, но прогресс в сфере нанотехнологий приведёт к тому, что определёнными функциями с точки зрения информационных технологий обзаведётся и наша одежда. Например, учёным из Иллинойского университета удалось разработать печатаемую на 3D-принтере ткань, которая позволяет как эффективно отражать солнечное тепло, так и вырабатывать электричество.

Сотрудникам Инженерного колледжа Грейнджера удалось создать композитный материал на основе оксида циркония, который можно использовать при создании спортивной одежды, помимо прочего. В статичном состоянии нанесённый на текстильную основу материал позволяет отражать до 96 % солнечного излучения, предотвращая нагрев находящихся под одеждой частей тела человека. Он также может эффективно рассеивать и собственное тепло человеческого тела через инфракрасное излучение: до 97 % генерируемого человеком тепла в средней части инфракрасного спектра. Материал позволяет и накапливать генерируемое при движении человека статическое электричество в достаточных для работы небольших датчиков количествах. Запитать с помощью такой одежды сколько-нибудь серьёзные потребители электроэнергии не получится, но получаемые при движении человека в таком одеянии импульсы могут служить сигналом для запуска других процессов. Например, датчики могут сигнализировать об определённой двигательной активности одетого в пижаму человека в ночное время. Эти данные можно применять как для мониторинга качества сна, так и при уходе за малолетними детьми или престарелыми гражданами в качестве альтернативы «радионяне».

Эксперименты показали, что одежда из такого материала остаётся на 3–6 градусов Цельсия холоднее, чем температура окружающего воздуха. Это довольно существенная разница, поскольку человек в среднем способен ощущать изменения в 1 градус Цельсия в температуре воздушной среды. С точки зрения изготовления новый материал тоже весьма удобен, поскольку его можно наносить на текстильную подложку методом трёхмерной печати. Его способность к генерированию электричества выражается в пиковой плотности энергии 47 мВт/м2, а долговечность определяется более чем 30 000 циклов. Разработчики применили этот материал в составе экспериментального предмета одежды, который оснащался системой подогрева, активируемой по сигналу о начале движения человека, поступающему с указанной «нано