16. září 2016 6:29 Lidovky.cz > Relax > Věda

Oblečení z plastu? Vědci vyrobili
folii, která ochladí tělo

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 0Diskuse
Radotínský biotop se v horký den zaplnil. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Radotínský biotop se v horký den zaplnil. | foto: Yan Renelt, MAFRA
Vědci z americké Stanfordovy univerzity vyrobili polyetylenovou fólii, která dokáže ochladit povrch lidského těla o několik stupňů. Přinutí nás horka měnícího se klimatu oblékat se do „nanopolyetylenu“?

Historie odívání je spojena se snahou chránit člověka před chladem. U jejích počátků stály kožené a kožešinové oděvy pravěkých lovců vzdorujících nečasu doby ledové. Na jejím konci jsou třeba dutá textilní vlákna z našich bund a kabátů. Zimní garderoba nám však stále víc zahálí v šatnících. O to vydatněji si užíváme šatstva pro teplé dny. A když rtuť teploměru vystoupí nad tropickou třicítku, je nám už každý kus oděvu spíš na obtíž.

Při boji s vedrem spoléháme většinou na ventilátory a klimatizaci. Chladivé tkaniny zatím velkou díru do světa neudělaly. Materiály používané výrobci sportovního oblečení napomáhají ochladit povrch těla tím, že z něj efektivně odvádějí pot. Pokud se však člověk nepotí, tkanina nechladí. Aktivně chladící oděvní materiály na principu Peltierova jevu, který chrání před přehříváním třeba počítače, si zase nesou ve vínku handicap závislosti na přísunu energie.

Vědci ze Stanfordovy univerzity nyní představili materiál slibující revoluci ve výrobě chladivých textilií. Použili polymer, který rozhodně není na trhu novinkou a který by s ochlazením spojoval asi jen málokdo – polyetylen důvěrně známý například z mikrotenových sáčků.

Od konce sedmdesátých let vyrábí lidstvo více polyetylenu než oceli. Světová produkce tohoto polymeru se odhaduje na 80 milionů tun ročně. Životnímu prostředí to přináší nemalou zátěž nejen proto, že základní surovinou pro výrobu polyetylenu je ropa. Tento plast je také hojně zastoupen mezi všudypřítomnými mikroskopickými částicemi umělých hmot zaneřáďujícími svět od písečných pláží tropických ostrovů po ledové pláně Arktidy. Ve studii zveřejněné ve vědeckém časopise Science popisuje tým vedený Yi Cuiem ze Stanfordu formu polyetylenu, která by mohla životnímu prostředí už v blízké budoucnosti ulevit například tím, že nám v oblečení z tohoto materiálu nebude horko a obejdeme se bez klimatizace.

Jak se zbavit tepla

Povrch lidského těla je vydatným zdrojem tepelného infračerveného záření s vlnovými délkami od 7 do 14 tisícin milimetru. Běžné tkaniny ho nepropouštějí. Oděv infračervené záření z těla zčásti odráží zpět a zčásti pohltí. Jasně je to vidět například na záběrech kamer pracujících v infračervené části spektra.

Horko sužuje celou Českou republiku - ilustrační foto.

Povrch oděvů na nich „svítí“ mnohem méně než holá kůže obličeje nebo rukou. Tkanina propouštějící infračervené záření by dovolila povrchu lidského těla vyzářit teplo do okolí a ochladit se. Důležité je, aby materiál zůstával nepropustný pro kratší vlnové délky viditelného světla a byl neprůhledný. V opačném případě by nám skýtal před zraky lidí z okolí stejně málo soukromí jako „císařovy nové šaty“. Materiáloví inženýři se proto soustřeďují na hmoty, v kterých dochází k rozptylu viditelné části spektra a které zůstávají „průhledné“ pro infračervené záření z povrchu lidského těla.

Stanfordský tým Yi Cuie použil polyetylen se vzájemně propojenými mikroskopickými póry o rozměrech od 100 do 1000 nanometrů. Tento „nanopolyetylen“ propouštěl při laboratorníchměřeních více než 90 procent infračerveného záření s vlnami delšími než 2 tisíciny milimetru, tedy i teplo uvolňované do okolí z povrchu lidského těla. Zároveň však byl neprůhledný ve viditelné části světelného spektra.

Ušetříme za klimatizaci

Propustnost polyetylenu pro infračervené záření je dána jeho chemickým složením. Na rozdíl od mnoha jiných materiálů používaných běžně v textilním průmyslu neobsahuje vazby uhlíku na kyslík, uhlíku na dusík nebo vazby mezi sírou a kyslíkem, které průchodu infračerveného záření brání. Ruku v ruce s touto předností jde však i velká nectnost polyetylenu, a tou je mizivá prostupnost pro vodu a vodní páry. Ani póry „nanopolyetylenu“ z laboratoří Stanfordovy univerzity jim cestu tímto materiálem neotevírají. Vědci proto upravili „nanopolyetylen“ tak, aby se na jeho povrchu netvořily kapky vody a aby vodu lépe propouštěl. Takový materiál si uchovává chladící efekt, ale „nepotí se“ a byl by při kontaktu s tělem příjemnější.

Pokud bychom v dohledné době nosili chladivé oblečení z „nanopolyetylenu“, cítili bychom se v horkých dnech komfortně i v místnostech, kde by byla klimatizace nastavena na teploty o 4 °C vyšší, než je běžné za stejných venkovních teplot dnes. Experti odhadují, že by to mohlo snížit energetickou náročnost klimatizace budov až o 45 procent.

Inspirace od mravenců

V komentáři studie Cuiova týmu pro vědecký týdeník Science poukazuje Světlana Boriskinová z konkurenčního týmu na Massachusettském technologickém institutu na účinné systémy chlazení, které fungují na jiných principech. Inspiraci k nim nabízí příroda.

Klimatizace i větráky mohou v horku škodit zdraví

Například „stříbrný mravenec“ Cataglyphis bombycinus odolává vedru saharských písků díky jemným chloupkům, které mu kryjí tělo a dodávají typické zbarvení. Tyto chloupky nejen odrážejí dopadající sluneční záření a slouží mravenci jako slunečník, ale jsou zároveň „průhledné“ pro infračervené záření. Mravenci se tak mohou díky svému stříbřitému „kožíšku“ snadno zbavovat nadbytečného tepla. O účinnosti chlazení saharských stříbrných mravenců svědčí pokus, při kterém vědci hmyz „oholili“. Teplota povrchu těla mravenců okamžitě stoupla.

Podle Světlany Boriskinové představuje objev vědců ze Stanfordu příležitost k efektivnějšímu chlazení především budov, dopravních prostředků nebo stanů. Budoucnost chladících textilií nevidí tato materiálová inženýrka v „děravých“ fóliích typu „nanopolyetylenu“, ale v tkaninách z velmi jemných vláken. Zároveň upozorňuje, že pokud má být chladící oblečení barevné, musí mít výrobci textilií k dispozici také barvy a pigmenty propouštějící infračervené záření.

Jaroslav Petr, autor je profesorem České zemědělské univerzity
  • 0Diskuse




REGISTRACE NA SERVERU LIDOVKY.CZ, NEVIDITELNÉM PSU A ČESKÉ POZICI

SMS Registrace

Diskuse LN jsou pouze pro diskutéry, kteří se vyjadřují slušně a neporušují zákon ani dobré mravy. Registrace je platná i pro servery Neviditelný pes a Česká pozice. více Přestupek znamená vyřazení Vašeho telefonního čísla z registrace a vyřazený diskutér se již nemůže přihlásit ani registrovat pod stejným tel. číslem. Chráníme tak naše čtenáře a otevíráme prostor pro kultivovanou diskusi.
Viz Pravidla diskusí. schovat

Jak postupovat

1. Zašlete SMS ve tvaru LIDOVKY REG na číslo 900 11 07. Cena SMS za registraci je 7 Kč. Přijde Vám potvrzující SMS s heslem.

2. Vyplňte fomulář, po odeslání registrace můžete ihned diskutovat

Tel. číslo = login,
formát "+420 xxx xxx xxx"
Kód ze SMS je rovněž heslo
Vaše příspěvky budou označeny Vaším jménem, např. K. Novák.
* Nepovinný.
Odesláním souhlasíte s Pravidly diskusí.

Jste ve městě nová a nikoho neznáte?
Jste ve městě nová a nikoho neznáte?

Na eMimino.cz najdete maminky, které jsou na tom podobně.

Najdete na Lidovky.cz