Майка-согревайка. Разработана одежда, которая подстроится под погоду
На федеральной территории «Сириус» завершился IV Конгресс молодых учёных. Среди его участников была Ольга Молоканова (Москалюк) — директор научно-образовательного центра «Полимерные и композиционные материалы Smart Textiles Балтийского федерального университета им. И. Канта.
Сфера её научной деятельности — создание «умных» тканей, которые могут подстраиваться под условия окружающей среды, в том числе под погодные.
Как текстиль сделать «умным»
Дмитрий Писаренко, aif.ru: Ольга, одежда, которая адаптируется под погодные условия — это звучит как научная фантастика. Неужели такая у нас скоро будет?
— Не будет, а уже есть! Никакой фантастики, это реальность. Человеку всегда хочется что-то новое узнать и увидеть. Поэтому он лезет на Эверест, стремится нырнуть куда-нибудь поглубже, забраться в пещеры, покорить космос. Для всего этого нужны определённые ресурсы, в том числе одежда. В ней человеку должно быть комфортно, удобно и, самое главное, безопасно.
Кроме того, существуют виды профессиональной деятельности, когда человек практически ежедневно сталкивается с экстремальными условиями. Например, пожарные: им приходится работать при плюс 400°С. Или рабочие в сталелитейных цехах, там тоже повышенные температуры. Или те, кто работает на Крайнем Севере, где рабочая температура — минус 60°С.
Такую одежду не просто надо создать, у неё ещё должен быть запас прочности. Она, например, должна быть одновременно и лёгкой, и теплой. В ней должно быть комфортно при минус 60°С, но при этом не должно быть жарко, когда человек войдёт в помещение. Для нас, учёных, это определённый вызов: сможем ли мы разработать такой материал? Как это всё совместить?
Но «умный» текстиль — ещё более широкое понятие. Это материалы, которые, помимо защитной функции, обладают нужными нам характеристиками. Это может быть климат-контроль, защита от электромагнитных излучений, антибактериальная защита. Или одежда, которая растёт вместе с ребёнком.
— Всё это уже есть?
— Да, всё это уже есть.
Достаточно разницы в пару градусов
— А каким именно направлением вы занимаетесь?
— Мы создаём одежду на основе электропроводящих тканей. Здесь есть три направления. Во-первых, одежда, обеспечивающая антистатическую защиту. Это важно для безопасности производственных процессов, нефтепереработки, нефтедобычи — там, где есть угроза воспламенения из-за появления статического заряда. Такая одежда нужна и для производства микроэлектроники, где очень высокие требования к чистоте помещений. Всё должно быть антистатическим, чтобы не приставала пыль: халаты, обувь, коврики, полы.
Второе направление — ткани, которые обеспечивают защиту от электромагнитного излучения. И третье, то, что сейчас у нас наиболее востребовано, одежда с функцией подогрева.
— Такая же давно существует?
— Изначально использовались отдельные вставки и блоки с батарейками, которые помещали в карман. Это, в принципе, удобно, например, для охотников, рыбаков, которые и так находятся в не очень комфортных условиях. Но вот стирать такую одежду сложно, перегревать её тоже нельзя. И перед нами стоит задача — сделать всю поверхность одежды обогреваемой за счёт «умных» тканей. Причём человеку в ней должно быть не жарко, надо, чтобы сохранялся комфортный для него микроклимат.
На самом деле достаточно, чтобы температура была лишь на пару градусов выше температуры тела человека, не нужно нагревать одежду до 50°С. Потому что тогда она промокает, и её теплозащитные свойства после этого становятся хуже. Мы работали вместе с МЧС и нашли такое решение, смогли создать нужный материал с нагревательными элементами.
Защитит от «температурных качелей»
— От какого источника работают эти элементы?
— От пауэрбанка. На самом деле сейчас это тоже одно из важных направлений исследований — как заменить источник питания. Потому что пауэрбанк — это всё-таки аккумуляторная батарея. У неё есть определённый вес, она достаточно жёсткая. А хотелось бы сделать более тонкий и гибкий источник питания. Но пока это направление находится в зачаточном состоянии.
— Появится ли в магазинах «умная» одежда для массового потребителя? Скажем, такая майка, которая согреет, когда ветер подул или солнце село, и охладит, когда, наоборот, припекает?
— Мы сейчас такие разработки тоже ведём. Это будет ткань с климаторегулирующими свойствами, которая подстраивается под условия окружающей среды. Конечно, наивно думать, что такая футболка спасёт при минус 40°С. Но если говорить про «температурные качели» в течение дня (когда мы едем на работу в транспорте, находимся в офисе), то эффект от нашей ткани есть. Она защищает и от переохлаждения, и от обильного потоотделения.
— А за счёт чего?
— За счёт материалов с фазовым переходом. Как мы помним из школьного курса физики, вещество при переходе из твёрдого состояния в жидкое и обратно поглощает тепло либо, наоборот, его выделяет. Внутри ткани есть специальные капсулы, которые при достижении определённой температуры забирают или отдают тепло. Соответственно, вам становится либо чуть прохладнее, либо чуть теплее.
— Для чего нужен Конгресс молодых учёных, на ваш взгляд?
— Во-первых, он даёт прекрасную возможность взаимодействовать с большим количеством учёных из разных регионов и научных центров страны. Во-вторых, и это очень важная миссия, благодаря Конгрессу у молодого поколения формируется совершенно другое отношение к науке.
Когда я приходила в науку, было совсем иначе. Я помню, на меня одноклассники глядели с недоумением. А современные юноши и девушки видят, что научная деятельность даёт им замечательные перспективы. Они касаются и творчества, и карьерного роста, и возможности заработать.
Справка
Конгресс молодых учёных — ключевое ежегодное мероприятие десятилетия науки и технологий в России, объявленного президентом Российской Федерации Владимиром Путиным в 2022-2031 годах. Организаторами Конгресса выступают Фонд «Росконгресс», Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Координационный совет по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при президенте Российской Федерации по науке и образованию и АНО «Национальные приоритеты».