Фантастические ткани и где они обитают: как энергетика меняет одежду будущего
Мы предъявляем все больше требований к современной одежде: чтобы не мялась, обладала водоотталкивающим эффектом, тянулась, но сохраняла форму. Столь щепетильными люди стали благодаря нефтехимии и синтетике. То ли еще будет: в ближайшие десять лет одежда может обзавестись климат-контролем, регуляцией плотности ткани и функционалом фитнес-браслета. Стоп. Реально? Сейчас узнаем.
Умная и красивая
Нефтепереработка изменила наш гардероб. Среди новинок — умная одежда. О ней хорошо знают пользователи профессиональной экипировки — для занятий спортом, рыбалкой, альпинизмом и для работы в холодных регионах.
Директор двух российских стартапов «Микскап» и «Бодихит» Сергей Солонин уверен, что интерес к смарт-одежде будет быстро расти.
Наша аудитория — это люди в основном до 55 лет, которые не боятся инноваций. Особенно воодушевленно принимает новшества молодежь. Ведь для них это нормально — носить с собой пауэрбанк и нажимать на кнопку, когда необходимо включить нагревательные элементы.
Сергей Солонин
Директор стартапов смарт-одежды «Микскап» и «Бодихит»
— Сложнее обстоят дела со старшим поколением. Страх, что одежда находится под напряжением или имеет излучение, мешает пожилым людям пользоваться нашими открытиями. Постепенно этот страх уйдет. Греющая куртка станет таким же привычным элементом гардероба, как пальто, — заключил Солонин.
Климат-контроль не только в автомобиле
Один из ярких примеров одежды будущего, которая уже продается в специальных магазинах, — вещи с системой управления температурой. Климат-контроль, интегрированный в ткань, требует высокотехнологичных решений, которые были найдены российским стартапом. В нейлоновые нити или другое полиэфирное волокно вживляются капсулы с парафином в виде микрошариков. При плюсовой температуре парафин превращается в жидкость, а при минусовых значениях — затвердевает и выделяет тепло на протяжении некоторого времени. Получается умный текстиль с эффектом терморегуляции, который основан на аккумуляции тепла и его отдаче.
Представьте, что вы некоторое время гуляли на улице в мороз. Зашли в магазин на 15–20 минут, согрелись, а потом вышли, и вам по-прежнему тепло. Все потому, что в одежде с климат-контролем в работу вступают парафиновые микрокапсулы. Они поглощают тепло в помещении, сохраняют его и отдают на холоде.
Игра в кальмара и «предсказание» Лема
Ученые из университета в Ирвайне (штат Калифорния) преуспели в другой технологии, которая делает одежду максимально комфортной при разной температуре.
В основе разработанной ткани — полимер с медными островками, обладающими способностью сближаться или отдаляться друг от друга в зависимости от нагрева человеческого тела. Прохладным утром ваша одежда будет максимально плотной, а в теплые дневные часы автоматически станет тоньше. Медные островки — это аналоги хроматофор, присущих кальмарам. Эти необычные органы расширяются и сжимаются, изменяя способ отражения видимого света.
Появление ткани с эффектом кальмара предсказал польский фантаст Станислав Лем в романе «Магелланово облако». Его герои носят одежду, которая меняет цвет и рисунок в зависимости от температуры воздуха.
Технологичный «бургер»
Более доступное и эффективное решение для северного климата — одежда с подогревом, еще одно ноу-хау из России. В основе инновационной ткани — греющая токопроводящая паста на основе углерода и мелкодисперсного графита.
Для создания греющих элементов используется «принцип бутерброда»: методом трафаретной печати на специальную ткань наносится паста, и все это закрывается фольгированной тканью. Получается технологичный «бургер».
Между собой греющие элементы соединяются медными проводами в текстильной оплетке, и вся эта система вшивается в подкладочную ткань куртки в области плеч и поясницы. Владелец куртки с такой системой терморегуляции может выбрать один из трех температурных режимов: 40°, 45° и 50°. Чудо-куртка управляется кнопкой, вшитой в карман.
Оптоволоконная башня и электронные ткани
Один из самых амбициозных проектов одежды будущего — разработки исследователей Массачусетского технологического института.
Основная задача — получить тончайший источник энергии, вытянув в нить полимерный цилиндр. Сами ученые сравнивают этот процесс с высокоточным вытягиванием ирисок на кондитерском заводе. Получается волокно с различной «начинкой»: электродами, электролитом, диодами. Сложность заключается в том, чтобы при вытягивании сохранить взаимную ориентацию металлов и жидкостей. При этом диаметр полученного цилиндра должен составить 1/200 от исходного. Весь процесс происходит внутри двухэтажной волоконной башни — аналоге промышленного устройства, применяемого для создания оптоволоконного кабеля. Полученный источник энергии ученые планируют интегрировать непосредственно в материал.
Также в институте изучают применение пьезоэлектрического эффекта, благодаря которому волокно способно стать микрофоном и улавливать движения человека, контролировать работу сердца и легких не хуже смарт-браслета.
Всплывающий текст: Ткани с пьезоэлектрическим эффектом — это материалы, которые генерируют электрический заряд при растяжении, сжатии или изгибе, то есть при движении человека.
Ученые считают, что можно достичь успеха в разработке электронных тканей, если использовать одновременно несколько компонентов.
Здесь и сейчас
Рабочая одежда, с помощью которой можно штурмовать самую высокую гору Европы, —это не сказка и не вымысел, а реальная экипировка российских нефтяников в Арктике. Так, профессиональные альпинисты взошли на Эльбрус (5642 метра) в спецодежде российских вахтовиков.
На протяжении пятидневной экспедиции температура воздуха опускалась до минус 37 градусов, а ветер усиливался до 25 метров в секунду (по шкале Всемирной метеорологической организации — это сильный шторм). Чтобы специалисты ТЭК чувствовали себя комфортно в таких и даже худших условиях арктического региона, экипировку создают из современных синтетических тканей, которые не пропускает ветер, влагу, а также устойчивы к огню и не накапливают статическое электричество.
