Как мех белого медведя создал самую тёплую и лёгкую одежду

Итак, факт налицо: свитер из нового волокна, повторяющего структуру медвежьей шерсти, греет не хуже пуховика, будучи при этом гораздо тоньше. А всё потому, что волокно сделано из особого аэрогеля — и, что критично, оно практичное: его можно растягивать, стирать и красить без потери волшебных свойств.

«Такое волокно открывает дорогу к созданию невероятно лёгкой и прочной одежды», — делится соавтор исследования Вэйвэй Гао. Речь идёт не только о спортивной экипировке, но и о спецодежде для военных или даже космических скафандрах.

Аэрогели, конечно, давно известны как чемпионы по теплоизоляции. Их используют в строительстве. Но попробуй сплети из них ткань! Обычные аэрогеливые волокна слишком хрупкие, боятся воды и стирки. Новый материал ломает эти стереотипы — он гибкий, прочный и стабильный даже во влажной среде.

Секрет в пустоте: пористая сердцевина

В чём же гениальность белого медведя? В структуре его шерсти. Каждый волосок внутри — как губка, испещрённая крошечными воздушными карманами. Именно этот воздух, запертый в порах, не даёт теплу уходить. А снаружи волосок защищён плотной, водонепроницаемой и гибкой оболочкой. Просто и элегантно.

Команда Гао скопировала эту архитектуру. Методом «прядения замораживанием» они создали нити аэрогеля с той самой пористой сердцевиной. А чтобы воспроизвести прочную внешнюю оболочку, покрыли эти нити тончайшим слоем эластичного полиуретана — того самого, из которого делают спортивную одежду.

Результат поражает. Если чистый аэрогель рвётся при растяжении всего на 2%, то композитное волокно выдерживает растяжение в 1000% и возвращается в исходную форму! Представьте: его можно растянуть десять тысяч раз, выстирать или покрасить — и оно не потеряет своих изоляционных качеств. Как вам такая живучесть?

Учёные не стали останавливаться на теории и связали полноценный свитер. Затем устроили ему «морозный экзамен» вместе с пуховиком, шерстяным свитером и хлопковой рубашкой. Доброволец примерял каждый предмет в комнате, где было -20 °C, а специальные датчики замеряли, насколько хорошо одежда сохраняет тепло.

Тонкий, а греет лучше всех

Результаты заставили удивиться. Свитер из «медвежьего» волокна, будучи в пять раз тоньше пуховика, показал лучшую теплоизоляцию! Средняя температура его поверхности составила 3,5°C против 3,8°C у пуховика. Это значит, что пуховик всё-таки пропускает чуть больше тепла. Хлопок и шерсть, увы, отстали с результатами 10,8°C и 7,2°C соответственно. И да, после нескольких машинных стирок свитер не сдал позиций — он создан для реальной жизни.

Однако, как часто бывает с прорывными технологиями, есть нюанс. Шу-Хун Ю, материаловед из Университета науки и технологий Китая, отмечает, что это огромный шаг вперёд, но до магазинных полок ещё далеко. Сегодня процесс создания такого волокна слишком медленный и дорогой для массового производства.

Но команда не сдаётся. «Мы работаем над масштабированием технологии», — обнадёживает соавтор работы Хао Бай. Так что, возможно, надежда на свой собственный «медвежий» свитер — не такая уж и несбыточная мечта.