Аэрогель, имитирующий мех белого медведя, позволит создавать новый тип теплой одежды
Новое волокно, строение которого такое же, как у шерстинок из меха белого медведя, позволило приспособить для производства ткани новейшее теплоизоляционное вещество — аэрогель, сообщает журнал Nature.
Этот материал по своему строению напоминает обычные гели, но жидкая составляющая в нем заменена газообразной — поэтому он такой легкий. Исследования показали, что аэрогели являются одними из лучших теплоизоляционных материалов, доказана их эффективность в строительстве. Но в чистом виде пустить аэрогель на производство одежды невозможно, так как волокна слишком хрупкие и теряют свойства после стирки и даже просто во влажной среде.
Поэтому китайские ученые предложили сложную структуру волокна, в котором аэрогель будет лишь одним из материалов. Оно построено по принципу шерстинок белого медведя: в сердцевине каждой из них есть крошечные карманы воздуха, и именно благодаря им шкура полярного зверя так хорошо держит тепло. Пористый сердечник волоса окружен плотной внешней оболочкой: водонепроницаемой, гибкой и прочной. Ранее другие исследователи уже предлагали ориентироваться на шерсть белого медведя, но для других материалов.
Чтобы получить сердечник волокна с включением аэрогеля, был предложен способ, ранее подошедший для производства шелковых нитей из коконов тутового шелкопряда. Внешнюю оболочку изготовили, покрыв аэрогель тонким слоем эластичного материала под названием термопластичный полиуретан, который часто используется в спортивной одежде и снаряжении.
Полученное волокно сохранило свойства, даже после растяжения на 1000% (аэрогель в чистом виде выдерживает не более 2%). А также после того, как его погружали в воду, отдимали в стиральной машине, сушили или красили.
Джемпер из новых волокон испытали, сравнив с пуховиком, шерстяным свитером и хлопковой кофтой с длинными рукавами. При температуре -20 °C показал лучшую теплоизоляцию, хотя был в пять раз тоньше пуховика.
На этом работа команды не закончена. Хотя волокно получено, процесс его создания пока слишком медленный и сложный, чтобы применять материал для массового производства одежды. Следующим шагом должна стать разработка технологии для промышленного производства.
