Новая метаткань с климат-контролем: сама греет в холод и охлаждает в жару

До этого подобные идеи разбивались о суровую реальность: нагревающие или охлаждающие элементы делали одежду тяжелой и непрактичной. Новый материал — легкий и гибкий. Его секрет в использовании электрокалорического эффекта, странного и удивительного свойства некоторых материалов.

Волшебство электрокалорического эффекта: порядок против хаоса

Представьте крошечные атомы, у каждого из которых есть свои «плюс» и «минус» — электрические полюса. В обычном состоянии они смотрят кто куда, в полном беспорядке.

Но стоит приложить электрическое поле, как происходит чудо: все эти полюса дружно выстраиваются в ряд, словно солдаты по команде. Этот переход от хаоса к порядку физики называют снижением энтропии. А законы Вселенной не терпят, когда где-то становится слишком уж упорядоченно.

Куда же девается избыточный беспорядок? Он «перетекает» в кристаллическую решетку материала, заставляя атомы вибрировать быстрее. А что такое быстрое колебание атомов? Правильно, тепло. Материал нагревается!

Выключили поле — и полюса атомов снова разбегаются в беспорядке. Энтропия «высасывает» тепло из решетки, и материал становится холоднее окружающего воздуха. Вот и весь фокус: включаем ток — греем, выключаем — охлаждаем. Элегантно, не правда ли?

«Умная» ткань: согреться зимой и охладиться летом

Конструкция ткани — это симбиоз двух гибких компонентов: органической солнечной панели и того самого электрокалорического устройства. Вместе они образуют слой, который можно вшить в обычную ткань для куртки или жилета.

Самое крутое — автономность и адаптивность. Одежда сама реагирует на перепады уличной температуры. В ходе испытаний ей удавалось поддерживать температуру кожи человека в комфортном диапазоне от 32°C до 36°C, хотя за окном было то +12,5°C, то почти +38°C. Неплохой результат для простого, на первый взгляд, куска материи.

Но остается главный бытовой вопрос, который волнует любого: а можно ли ее постирать? Увы, ученые пока об этом умалчивают. Видимо, создание идеальной саморегулирующейся куртки, переживающей стирку, — это задача для следующего прорыва.