Новая ткань и согреет, и охладит

02.12.2017

Материаловеды из Стэнфордского университета в Пало-Альто (США), под руководством И Цуя (Yi Cui) разработали ткань, которая способна как согревать, так и охлаждать человеческое тело, благодаря своей особой структуре.

В последние несколько десятилетий, ученые уже разработали "дышащие" материалы, которые сводят до минимума потери тепла человеческим телом. С охлаждением сложнее; одно из решений заключается в создании ткани, которая задерживала бы видимый свет (то есть, была бы непрозрачной), но при этом свободно пропускала бы инфракрасное (ИК) излучение тела, с которым из него выделяется 40-60% тепловой энергии.

Цуй с коллегами совместили эти два подхода. Созданная ими ткань представляет собой эдакий "сэндвич", в котором роль хлеба (внешних слоев) играют слои, сплетенные из нанонитей полиэтилена. "Начинка" же двухслойная: один слой - поглощающий (и испускающий) инфракрасные лучи карбон, другой - пленка из меди, которая задерживает ИК-лучи лишь в незначительной степени.

Таким образом, надевая одежду, сшитую из такой ткани, то одной стороной, то другой, можно либо согреваться в холод, либо охлаждаться в жару. Испытания показали, что разница температур, которую можно при этом достичь, доходит до 6.5°C. Это уже позволит сэкономить немало энергии на отоплении (летом) и охлаждении (зимой) домов, на что в США уходит до 40% всех домовых энергозатрат.

Исследователи убеждены, что смогут уже в ближайшем будущем повысить эффективность своей утепляющей/охлаждающей ткани более чем в два раза.

Эвелин Вонг (Evelyn Wang), инженер из Массачусетского технологического института, называет статью своих стэнфордских коллег "увлекательным", а предложенную ими концепцию - "элегантной и весьма простой".

<< Назад: Непрозрачная прозрачность 03.12.2017

>> Вперед: Инновационный лидар Velodyne VLS-128 02.12.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Доказано существование петли времени 28.08.2018 Ученые Квинслендского университета в Австралии продемонстрировали, что с точки зрения квантовой механики два разных события могут предшествовать друг другу одновременно. Нарушение причинно-следственной связи удалось продемонстрировать с помощью поляризации фотонов в интерферометре. В ходе исследования физики пропустили фотоны через интерферометр - устройство, с помощью которого пучок электромагнитного излучения разделяется на несколько пучков, идущих через разные оптические пути (А и В). В конце концов, два пучка вновь воссоединяются и накладываются друг на друга, что приводит к интерференции. Установка была собрана таким образом, что при вертикальной поляризации фотон выберет левый путь, затем вернется назад и попадет в правую часть интерферометра. При горизонтальной поляризации частица сначала идет по правому пути, а потом по левому. Однако при диагональной поляризации квантовая волна, описывающая положение фотона, "расщепляется", двигаясь по обоим путям одновременно. Вертикально и горизонтально поляризованные компоненты сначала идут каждый по своему пути, возвращаются назад, и переходят на соседний путь. Таким образом, по каждому пути проходят сразу оба компонента, то есть фотон словно бы идет по обоим путям одновременно. В конце каждого пути фотон снова расщепляется, при этом один компонент возвращается назад, а другой выходит из установки. При этом очень трудно определить, какое событие предшествует другому: то ли возврат поляризованных компонент в начало путей создает видимость прохождение фотона по А и В одновременно (фотон проходит сначала по одному пути, а затем по другому), то ли расщепление "раздвоенного" фотона в конце каждого из путей обуславливает единовременный возврат компонент в начало каждого пути (и тогда фотон действительно проходит по обоим путям одновременно). Чтобы решить эту проблему, ученые провели ряд экспериментов, каждый раз вставляя в установку дополнительные линзы, которые меняют пространственное распределение пучка света. Это позволяет изменить поляризацию фотона в тот момент, когда квантовые волны вновь накладываются друг на друга. Если каждый фотон в пучке сначала проходил один путь, а потом другой, то итоговая поляризация фотона должна соответствовать определенному значению. Однако исследователи выяснили, что в эксперименте невозможно определить, какое из событий в действительности обуславливает другое. Иными словами, оба процесса являются причиной и следствием друг друга.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025