Ученые создали новый материал для«космического одеяла», подсмотрев идею у кальмаров

Инженеры из Калифорнийского университета в Ирвине (США) разработали материал, на основе которого можно будет изготавливать космические одеяла нового поколения, способные контролировать, сколько тепла сквозь них проходит,

EurekAlert. Статья в журнале Nature Communications, описывающая инновационную разработку указывает, что ученые «подсмотрели» необходимую им технологию у морских обитателей — каракатиц, кальмаров и осьминогов, обладающих способностью мгновенно изменять цвет своей кожи при опасности, маскируясь под рельеф.

«Ультралегкие космические одеяла уже давно применяются на Земле. Они зачастую используются марафонцами, позволяя телу бегунов после длительной пробежки сохранять оставшееся тепло. Однако ключевым недостатком таких одеял является статичность материала, из которого они изготавливаются. Он не позволяет регулировать уровень теплообмена», — комментирует соавтор разработки Алон Городецкий, доцент кафедры химии и биомолекулярной инженерии Калифорнийского института в Ирвине (UCI).

«Мы создали новую версию материала, особенностью которого является возможность изменения своих свойств, позволяющий регулировать задержку или высвобождение тепла», — добавляет ученый.

Исследователи взяли за основу дизайн кожных покровов нескольких различных видов кальмаров, осьминогов и каракатиц, которые используют адаптивную, динамичную кожу для существования в воде. Уникальная способность головоногих маскироваться под быстро меняющийся цвет частично обусловлена клетками кожи, называемыми хроматофорами, которые могут мгновенно изменять свою форму.

«Мы использовали аналогичную концепцию в своей разработке, создав в материале слой крошечных металлических «островков», которые граничат друг с другом. В расслабленном состоянии «островки» сливаются вместе, и материал отражает и улавливает тепло. Когда материал растягивается, «островки» отдаляются друг от друга, пропуская внутрь больше тепла», — объясняет аспирантка кафедры химии и биомолекулярной инженерии в UCI Эрика Леунг.

Разработчики считают, что их материал найдет сможет найти свое применение не только в производстве теплорегулирующих одеял. Например, его можно использовать для производства светоотражающих вставок в зданиях для создания изоляционного слоя, адаптированного к различным условиям окружающей среды; для изготовления палаток, которые были бы исключительно хороши для обеспечения комфорта обитателей на открытом воздухе; материал также можно использовать для эффективного управления температурой ценных электронных компонентов. Кроме того, новый материал отлично подойдет для создания одежды.

«Каждому человеку подходит своя температура в помещениях. Одному может быть комфортно при +18 градусах Цельсия, другой чувствует себя хорошо только при +25 градусах. Наше изобретение позволит разработать одежду, которая обеспечит комфорт каждому человеку, находящемуся в одном помещении. Кроме того, это может привести к потенциальной экономии 30-40 процентов на затраты энергии для отопления и кондиционирования воздуха», — объясняют исследователи.

Что же касается тех же бегунов, то для них можно разработать теплорегулирующие одеяла нового поколения, оснащенные специальными сенсорными экранами, позволяющими настроить свою комфортную температуру. К слову, идеей, вполне возможно, уже заинтересовалась компания Under Armour Inc. — производитель спортивной одежды, с которой сотрудничают разработчики нового материала.

Эрика Леунг добавляет, что материал получился очень легким, долговечным, простым и в то же время дешевым в производстве.