Unikátny plášť chráni pred extrémnym teplom, mrazom, kyselinou aj plameňometom

Nová lacná a ľahká tkanina by mohla pomôcť udržať v lete autá, vesmírne lode alebo stroje chladnými a v zime keď teploty klesnú zase teplými. „Tepelný plášť“, podrobne opísaný v časopise Device, nepotrebuje žiadnu energiu, mohol by teda znížiť spotrebu energie potrebnej na chladenie a vykurovanie. Okrem toho, že by bolo znesiteľnejšie nastupovať do áut v horúčavách alebo mrazivých dňoch, tento látkový plášť by aj bez podpory elektrickej energie mohol mať kľúčový prínos pre elektromobily. Vystavenie extrémnym teplotám totiž znižuje výkonnosť batérií a skracuje ich životnosť. Tepelný plášť by mohol pomôcť zmierniť toto obmedzenie.

Plášť má dve vrstvy, z ktorých každá má iné fyzikálne a chemické vlastnosti. Vonkajšia vrstva odráža slnečné teplo späť do atmosféry, zatiaľ čo vnútorná vrstva odráža teplo z auta späť do vozidla. Výskumníci zo Shanghai Jiao Tong University vyrobili vonkajšiu vrstvu z vlákien oxidu kremičitého, pokrytých vločkami hexagonálneho nitridu bóru, materiálu, ktorý má hrúbku len niekoľkých atómov. Vlákna oxidu kremičitého odrážajú viditeľné svetlo, zatiaľ čo nitrid bóru odráža ultrafialové svetlo, takže tieto materiály spolu odrážajú 96 % slnečného svetla, ktoré dopadá na tkaninu.

Vonkajšia vrstva tiež absorbuje teplo z okolia a vyžaruje ho vo forme infračerveného žiarenia, čo ďalej znižuje teplotu pod plášťom. Tím splietol a utkal vlákna, aby vytvoril tkaninu, ktorá je laminovaná na vnútornej vrstve. Táto vnútorná vrstva je vyrobená z hliníkovej zliatiny, ktorá zachytáva akékoľvek teplo, ktoré je v priestore okolo nej, a udržiava ho pod plášťom. Na demonštráciu toho, ako plášť odoláva extrémnym podmienkam v letectve, výskumníci ho zahriali na 800 °C a ponorili do tekutého dusíka. Na ukážku ho tiež vystavili účinkom kyseliny a plameňometu. Materiál nestratil svoju výkonnosť.

Tím vyrobil aj plášť v skutočnej veľkosti a testoval ho vonku v Šanghaji tak, že ním zakryl elektromobil. Počas leta dosahovala teplota v kabíne nezakrytého auta v poludňajších hodinách viac ako 50 °C, ale teplota v aute zakrytom plášťom dosahovala len približne 23 °C, čo je o 27 °C menej ako v nezakrytom aute a takmer o 8 °C menej ako teplota mimo auta. Počas zimných nocí udržiaval plášť v aute teplotu o takmer 7 °C vyššiu ako vonkajší vzduch. Keďže plášť je vyrobený z lacných materiálov, jeho výroba vo veľkom komerčnom rozsahu by mala byť jednoduchá.

Zdroj: anthropocenemagazine.org.