Прототип новой ткани может однажды помочь снизить затраты на отопление и снизить потери энергии. Если вы когда-либо обжигали свои ладони на рулевом колесе автомобиля, то знаете, как сильно внутренняя часть машины может нагреться в летний день. Но новая термостойкая ткань может однажды помочь автомобилям и другим предметам оставаться прохладными летом и теплыми зимой. Исследователи создали прототип ткани, который действует как «тепловой плащ», защищая пространство под ней от слишком горячего или слишком холодного воздействия. Плащ, представленный группой ученых 11 июля 2023 года, не требует внешнего источника питания, который может снизить потребление энергии, связанное с нагревом и охлаждением.

Во всем мире отопление и охлаждение составляют 38 процентов потребления энергии в зданиях и 12 процентов от общего потребления энергии. Материалы, подобные этому тепловому плащу, могут помочь нам чувствовать себя комфортно при воздействии теплового излучения, одновременно сокращая выбросы углекислого газа, связанные с производством электричества. В новом исследовании в Университете Шанхай Цзяо Тонга исследователи построили плащ из двух слоев. Внешний слой изготовлен из белого кремнезема, отражающего видимый свет. Он покрыт гексагональным нитридом бора, керамическим материалом, который отражает ультрафиолетовый свет и помогает рассеять тепло. Волокна кремнезема и нитрид бора отражают 96 процентов солнечного света, который попадает в ткань. В то же время внешний слой поглощает тепло из окружающей области и излучает эту энергию как инфракрасный свет, который также снижает температуру под плащом через процесс, называемый радиационным охлаждением.

Исследователи проверили долговечность материала плаща в нескольких экстремальных условиях. Они запекали ткань до температуры 800 ° Цельсия, достаточно горячей для того, чтобы растопить столовую соль. Они также подвергали его экстремальному холоду, поместив его в жидкий азот, подвергали его тем же вибрационным нагрузкам, что и космическая ракета, топили в кислоте и взрывали огнем из газового факела. Но все это не привело к каким-либо изменениям в структуре материала или его производительности. По словам команды, эта крайняя долговечность может быть применена в космических кораблях или во внеземной среде.