Фиолетовая охлаждающая ткань оказалась на 6,2 °C холоднее обычного хлопка

Пассивные охлаждающие ткани обычно делают светлыми, поскольку отражение солнечного излучения снижает нагрев материала. Создание цветных вариантов сложнее: пигменты поглощают часть солнечного спектра и преобразуют энергию в тепло. Особенно проблематичен фиолетовый цвет, для получения которого необходимо поглощать значительную долю зелёного света.

Новый материал изготовлен из микроскопических волокон с фиолетовым металлоорганическим каркасом (MOF) и наночастицами оксида цинка. Такая структура одновременно обеспечивает характерную окраску, отражение солнечного излучения и эффективный отвод тепла в инфракрасном диапазоне.

В среднем ткань отражала 87,6% поступающего солнечного излучения и излучала 96,4% среднего инфракрасного диапазона. Во время испытаний на открытом воздухе она оказалась на 4,2 °C холоднее коммерческого белого хлопка и на 6,2 °C холоднее обычного фиолетового хлопка.

Эксперимент с имитацией поверхности кожи показал ещё более заметный эффект. Покрытие из новой ткани снижало её температуру до 8 °C по сравнению с открытой поверхностью. Для белого хлопка максимальное снижение составляло 4,6 °C, а для обычного фиолетового — 2,8 °C.

Исследователи также проверили характеристики материала, важные для использования в одежде. Ткань оказалась лёгкой и гибкой, выдерживала растяжение, пропускала водяной пар и отталкивала воду. После 50 циклов стирки её охлаждающие свойства сохранялись. Материал также продемонстрировал высокую устойчивость к ультрафиолету.

Авторы считают, что аналогичный подход можно использовать для создания охлаждающих тканей других цветов. Для этого предполагается подбирать металлоорганические каркасы с различными оптическими свойствами, позволяющими одновременно формировать нужный цвет и отражать большую часть солнечной энергии.

Исследование опубликовано в журнале Small.