Кои дрехи са най-подходящи за летните горещини? Повечето хора биха отговорили – бели, памучни и дишащи. Причината е общоизвестна – светлите материи отразяват по-голяма част от слънчевата светлина, докато тъмните и цветните поглъщат повече от нея и се нагряват.
Сега учени от Китай и Австралия решават да пренапишат това правило. Резултатът е лилава материя, която при тестове под пряка слънчева светлина остава с 4,2°C по-хладна от обикновен бял памук и с 6,2°C по-хладна от стандартен лилав памук.
Разработката е дело на изследователи от Zhengzhou University в Китай, с участието на учени от Adelaide University в Австралия. Резултатите са публикувани през юли 2026 г. в научното списание Small.
Но защо лилаво? За да е максимално охлаждаща една материя, тя трябва да поглъща възможно най-малко от слънчевата енергия. Това е причината повечето разработки за пасивно охлаждане да са бели или светли.
Цветните тъкани усложняват задачата, защото за да виждаме даден цвят, материалът трябва да поглъща определена част от видимата светлина.
А при лилавото предизвикателството е още по-голямо. За да изглежда една материя лилава, тя трябва да поглъща зелена светлина, която попада в област, където слънчевото излъчване е особено силно. Погълнатата енергия впоследствие може да се превърне в топлина.
Това привидно изправя учените пред сериозно противоречие – материята трябва едновременно да има наситен цвят и да отразява достатъчно голяма част от слънчевата енергия, за да остане хладна.
Кое прави една лилава материя охлаждаща?
Отговорът се крие в материалознанието. Учените използват специален порест материал от групата на т.нар. метало-органични структури, или MOFs (metal-organic frameworks). Казано по-просто, това са кристални материали, изградени от метални йони, свързани с органични молекули. Получената структура съдържа множество миниатюрни пространства и може да бъде проектирана така, че да притежава определени свойства.
За да създадат новата материя, учените използват лилав MOF материал, комбиниран с наночастици цинков оксид и термопластичен полиуретан. След това чрез технология, наречена електропредене, се създават изключително фини влакна, които впоследствие образуват тъканта.
Резултатът е материал, който отразява средно 87,6% от достигащата до него слънчева радиация, въпреки че изглежда лилав.
Освен това той излъчва натрупаната топлина под формата на инфрачервено лъчение – измерената средна инфрачервена емисивност достига 96,4%.
Охлаждане без електричество
Технологията се основава на принцип, известен като пасивно радиационно охлаждане.
Сложно наименование за една сравнително проста идея. Всеки нагрят предмет излъчва част от топлината си под формата на инфрачервено лъчение. Това означава, че ако един материал е проектиран така, че едновременно да отразява голяма част от слънчевата енергия и ефективно да освобождава собствената си топлина, той може да остане по-хладен.
Процесът не се нуждае от електричество, батерии или допълнителна охладителна система, което превръща пасивното радиационно охлаждане в интересна възможност за бъдещите текстилни технологии.
Според резултатите от изпитанията на открито новата материя остава 4,2°C по-хладна от стандартния бял памук и 6,2°C по-хладна от обикновения лилав памук под пряка слънчева светлина.
Отделен експеримент със система, имитираща човешка кожа, показва, че когато тя е покрита с новата материя, температурата ѝ през деня е до 8°C по-ниска, отколкото при непокритата повърхност. За сравнение, максималното понижение при белия памук е 4,6°C, а при обикновения лилав памук – 2,8°C.
Основата – технология, отличена с Нобелова награда
Материалите, които стоят в основата на разработката, са свързани с едно от най-големите научни отличия в света. През 2025 г. Нобеловата награда за химия е присъдена на Сусуму Китагава, Ричард Робсън и Омар Яги именно за развитието на метало-органичните структури (MOFs).
Тези материали представляват своеобразна молекулярна архитектура с огромен брой миниатюрни кухини. Чрез промяна на съставните им елементи учените могат да създават MOFs с различни свойства.
Потенциалните им приложения далеч надхвърлят текстила. Нобеловият комитет описва тези структури като потенциални решения за улавяне на въглероден диоксид, извличане на вода от въздуха в пустинни райони, съхраняване на газове и подпомагане на химични реакции.
Означава ли това, че скоро ще можем да носим „охлаждащи“ дрехи? На този етап разработката е експериментална и не бива да очакваме охлаждащи тениски по магазините. Поне не в близко бъдеще.
Резултатите обаче показват някои важни качества за реалната употреба. Материята е лека, гъвкава и разтеглива, позволява преминаването на водни пари, включително тези от изпотяването, и отблъсква водата. При изпитанията тя запазва охлаждащите си свойства и след 50 цикъла на пране.
Ами ако лилавото не е нашият цвят? Технологията може да не остане само лилава. Според учените използването на различни метало-органични структури с различни оптични свойства може да позволи създаването на охлаждащи материи в по-широка гама от цветове.
Така след векове, в които белите дрехи са един от най-простите начини да се предпазим от силното лятно слънце, материалознанието показва, че цветът и прохладата могат да са неочаквано добра комбинация.
Източници: Small (Wiley); Adelaide University; Nobel Prize
