Она может не только поддерживать определенную температуру, но и отслеживать различные параметры воздуха и считывать показатели человеческого организма. Работы ведутся в лаборатории физико-химических технологий под руководством Владимира Новикова (на фото).

Куда свернет очередной виток эволюции?

Тысячи исследователей во всем мире работают над созданием легкой и гибкой материи, которая была бы достаточно плотной и стойкой, приятной для кожи и могла бы выполнять различные полезные задачи. Некоторые технологии, необходимые для выпуска одежды будущего, уже готовы. Осталось только придумать, как применить их на практике. Самые перспективные разработки развиваются в нескольких направлениях. Это изменение дизайна под настроение. То есть цвет и узор одежды можно будет менять, как обои на смартфоне: подстраиваясь под погоду, ситуацию или настроение. Таким образом, купив одну вещь, можно ходить в ней хоть каждый день, выбирая новые комбинации цветов.

Второе направление касается зарядки от Солнца и мышц. Согласитесь, приходя домой, подключать по очереди на зарядку предметы гардероба будущего кажется не таким удобным. Поэтому нужны как минимум аккумуляторы, а в идеале – способ подзарядки. Здесь у одежды есть преимущество перед обычными гаджетами. Большая площадь позволяет ей эффективнее собирать солнечную энергию. А материал возле коленей, локтей, таза и плеч также может подзаряжаться от движений. Такую ткань за рубежом уже разработали. Причем она абсорбирует оба типа энергии одновременно. Кусок текстиля размером 4х5 см смог зарядить коммерческий конденсатор емкостью 2 мФ до 2 Вольт за минуту. Для этого ему понадобилась только энергия Солнца в присутствии механических возбудителей, таких как движения человека и ветер. По словам ученых, их ткань может непрерывно питать электронные часы, подзаряжать смартфон или вызывать реакцию расщепления воды. За прием солнечной энергии отвечают обычные тонкие полупроводники и фотоэлектрические провода, похожие на те, которые используются в солнечных батареях. А за переработку энергии движения в электричество – полоски тефлона, хорошо принимающего электроны, переплетенные с медными проводами.

Еще одно направление развития – «ходячий» генератор. Если заполнить одежду термоэлектрическими генераторами, даже тепло тела в теории может быть превращено в электричество. Над этим работают исследователи из Университета штата Северная Каролина (США).

Легкий материал

Интересных результатов добились и белорусские ученые, разработав новый способ получения графеноподобного углерода. Тогда же возник вопрос, где его использовать. Поначалу развивалась тема суперконденсаторов, как наиболее востребованная. Но, по словам В. Новикова, есть задачи, которые решаются проще и дадут более быстрый экономический эффект. Например, использование графеноподобного материала в «умной» одежде, а также для технологического обогрева.

«Это крайне инертный легкий гибкий материал, который не окисляется, хорошо проводит электричество, – рассказывает ученый. – Гибкость и стойкость в различных средах позволяет его использовать в нагревательных элементах. Мы добавляем этот материал в лак, то есть органическую связку, и получаем гибкий нагревательный элемент, из которого можно изготовить «умную» одежду».

Почему лак? Это наиболее простое технологическое решение, которое подходит под разработанную белорусами технологию. В НПЦ по материаловедению имеются специальные машины, которые наносят краску на любую поверхность. Эта же техника используется при изготовлении электродов для суперконденсаторов. Ее же удобно применять и при производстве полотен, из которых делаются нагревательные элементы.

Из такой ткани можно сделать и бытовые плоские нагреватели типа штор, подогреваемые полы, а также использовать ее для подогрева трубопровода, где прокачивается жидкость. Это будет востребовано, например, в нефтехимии, где постоянно происходит накопление смолистых веществ и их нужно разжижать.

Конечно, белорусские исследователи – не первопроходцы в этой тематике. Подобная одежда уже представлена на рынке. Но широкого распространения она еще не получила из-за ценового фактора. Главный плюс разработки белорусских ученых в том, что их материал гораздо дешевле. Если себестоимость у нагревательного элемента китайского производства около 20 долларов, то у нашего – всего 0,5.

«Это дает возможность быть конкурентными на рынке, поясняет В. Новиков. – Мы в силах и сами производить такую одежду, продавать лак или предоставлять сырье-порошок, из которого потом можно выпускать готовую продукцию».

Последующие шаги

Недавно стартовал совместный проект белорусских ученых с TUBITAK (Турция) по разработке «умной» одежды для спортсменов, военных, пожарных. Оказалось, что вышеназванные углеродные материалы могут быть использованы при создании разнообразных датчиков. Таким образом, можно контролировать как внешнюю среду, так и состояние самого организма. В НПЦ по материаловедению достаточно компетенций для разработки подобного рода устройств.

В ближайшее время ученые НПЦ планируют выйти на конкретные организации, которые смогли бы наладить серийный выпуск «умной» ткани или готовой одежды. Но для этого нужно предоставить готовый к производству продукт. Пока в наличии лишь лабораторный образец. В дальнейшем нужно выстроить полную технологическую цепочку и скооперироваться с организациями, которые будут производить отдельные элементы. Но в этом ученым нужна помощь компетентных специалистов.

Максим ГУЛЯКЕВИЧ, фото автора, «Навука»