H πολική αρκούδα προσφέρει τεχνογνωσία για το πιο ζεστό πουλόβερ

Ένα ελαφρύ πουλοβεράκι πλεγμένο από ένα καινοτόμο νήμα που μιμείται τη γούνα της πολικής αρκούδας προφέρει την ίδια ζεστασιά με ένα πέντε φορές παχύτερο πουλουλένιο μπουφάν.

Η νέα συνθετική ίνα που παρουσιάζεται στο περιοδικό Science πλένεται και βάφεται χωρίς να χάσει τις θερμομονωτικές της ιδιότητες και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ρούχα, εξοπλισμό για χειμερινά σπορ ή ακόμα και διαστημικές στολές, ελπίζουν οι δημιουργοί της.

Το πουλόβερ που έπλεξαν οι ερευνητές αποτελείται από ίνες «αερογέλης», ένα είδος αφρώδους υλικού που κατακρατά μεγάλες ποσότητες αέρα.

Τέτοια πορώδη υλικά είναι γνωστό ότι εμποδίζουν τη μεταφορά θερμότητας, δεδομένου ότι ο αέρας δεν είναι καλός αγωγός. Μέχρι σήμερα όμως τα υλικά αερογέλης ήταν υπερβολικά ευαίσθητα για να χρησιμοποιηθούν σε υφάσματα.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Τσετσιάνγκ στην Κίνα ξεπέρασαν το εμπόδιο αντλώντας έμπνευση από το τρίχωμα της πολικής αρκούδας. Κάθε τρίχα έχει στο κέντρο της μικρούς θύλακες αέρα, τους οποίους περιβάλλει ένα εξωτερικό, ελαστικό και αδιάβροχο στρώμα.

Σε πρώτη φάση, η ερευνητική ομάδα δημιούργησε ίνες αερογέλης με ήδη γνωστές τεχνικές και στη συνέχεια επίστρωσε τις ίνες αυτές με ένα λεπτό στρώμα θερμοπλαστικής πολυουρεθάνης, ενός ελαστικού υλικού που χρησιμοποιείται συχνά σε αθλητικά ρούχα.

Διατομή μιας τρίχας πολικής αρκούδας (Α) και μιας ίνας αερογέλης (Wu et al./Science)

Οι εργαστηριακές δοκιμές, αναφέρει ο δικτυακός τόπος του Nature, έδειξαν ότι το συνθετικό νήμα μπορεί να τεντωθεί μέχρι δέκα φορές το μήκος του χωρίς να χάσει το σχήμα και τις ιδιότητές του, σε αντίθεση με την απλή αερογέλη, η οποία δεν μπορεί να τεντωθεί πάνω από 2%.

Επιπλέον, το νήμα δεν έχασε τις ιδιότητές του όταν τεντώθηκε σε διπλάσιο μήκος 10.000 φορές, ούτε όταν βυθίστηκε στο νερό.

Το πουλόβερ αερογέλης ήρθε πρώτο στις δοκιμές (Wu et al./Science)

Στη συνέχεια, οι ερευνητές έπλεξαν ένα πουλόβερ με το νήμα αερογέλης και το συνέκριναν με ένα πουπουλένιο μπουφάν, ένα μάλλινο πουλόβερ και ένα απλό βαμβακερό μακρυμάνικο.

Ένας εθελοντής κλήθηκε να φορέσει διαδοχικά τα τρία ρούχα σε ένα δωμάτιο παγωμένο στους -20 βαθμούς και οι ερευνητές μέτρησαν την επιφανειακή θερμοκρασία του ρούχου με υπέρυθρο θερμόμετρο.

Πιο δροσερή ήταν η επιφάνεια του πουλόβερ αερογέλης, ένδειξη ότι η διαρροή θερμότητας είναι μικρότερη.

Και οι θερμομονωτικές του ιδιότητες δεν χάθηκαν έπειτα από μερικά πλυσίματα στο πλυντήριο, ένδειξη ότι θα άντεχε στην χρήση.

Προς το παρόν, η διαδικασία επίστρωσης της ίνας είναι μια αργή, ενεργοβόρα και ακριβή διαδικασία.

Οι εφευρέτες της ίνας όμως ελπίζουν να τελειοποιήσουν τη μέθοδο τα επόμενα χρόνια.