Es ist ziemlich klar, dass der Planet nicht kühler wird. Laut der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) sind die vier heißesten Jahre seit 2010 vergangen und 2016 ist auf dem besten Weg, an die Spitze zu gelangen.
Vielleicht ist es eine gute Idee, sich ernsthaft mit der Schaffung von Kleidung zu befassen, die besser für eine wärmende Welt geeignet ist. Das hat ein Forscherteam der Stanford University getan, und laut einer heute veröffentlichten Studie könnten die Kleider der Zukunft etwas mit Plastikfolie gemeinsam haben.
Das ist richtig, Plastikfolie.
Insbesondere untersuchen die Wissenschaftler die Kühlleistung von Polyethylen, dem weltweit am häufigsten verwendeten Kunststoff, und die Essenz von Plastiktüten, Flaschen und Verpackungen. Tatsächlich ergab ihre Untersuchung, dass sich eine Person, die ein Material aus Polyethylen trägt, definitiv cooler anfühlt als jemand, der Baumwollkleidung trägt.
Warum? Nun, es hängt mit der Fähigkeit des Materials zusammen, Infrarotstrahlung durchzulassen. Das ist es, was unser Körper produziert, wenn er Wärme abgibt. Es ist die Wärmestrahlung, die uns im Dunkeln für jemanden sichtbar macht, der eine Nachtsichtbrille trägt.
Tatsächlich wird ungefähr die Hälfte unserer Körperwärme als Infrarotstrahlung abgegeben, selbst wenn wir nur in einem Büro sitzen. Aber wenn diese Strahlung gefangen ist, fühlen wir uns wärmer. Und fast alle Kleidungsstücke sind für Infrarotlicht undurchlässig. Das gilt nicht für Polyethylen - seine einfachen chemischen Bindungen verhindern, dass es diese Strahlung absorbiert.
"Die Textilindustrie hat der Infrarotstrahlung von Kleidung wenig Aufmerksamkeit geschenkt", sagt Po-Chun Hsu, einer der Stanford-Forscher. "Insbesondere die Transparenz von Infrarot ist eine Idee, die bisher kaum erforscht wurde."
Stoff der Zukunft?
Es bedarf jedoch keines Wissenschaftlers, um die Mängel von durchsichtigem Kunststoff als Kleidung zu erkennen. Das offensichtliche ist, dass es durchsichtig ist. Es nimmt aber auch keine Feuchtigkeit auf, was zu ernsthaften Schweißproblemen führen kann.
Die Stanford-Forscher gingen auf das erstere ein, indem sie eine häufig in Batterien verwendete Version von Polyethylen aufspürten, die für normales Licht und nicht für Infrarotstrahlung undurchlässig ist. Obwohl es nicht transparent ist, lässt es die Körperwärme durch.
In Bezug auf das Feuchtigkeitsproblem konnten die Wissenschaftler Chemikalien verwenden, um das Material so zu modifizieren, dass es hydrophil wurde oder der Flüssigkeit besser entgegenkam. Wasser kann sich nun auf der Oberfläche verteilen, anstatt zu perlen.
Sie experimentierten auch damit, eine Schicht Baumwollgewebe zwischen zwei Blätter aus modifiziertem Polyethylen einzufügen, um ihm mehr Festigkeit und Struktur zu verleihen. Ein Muster dieses Materials und ein Stück Baumwollgewebe mit ähnlicher Dicke wurden beide auf eine Oberfläche gelegt, die der Temperatur der bloßen Haut entsprach. Dann wurde verglichen, wie viel Wärme eingefangen wurde. Es wurde festgestellt, dass das Baumwollgewebe die Oberfläche um 3, 6 Grad Fahrenheit wärmer macht. Dieser Unterschied könnte ausreichen, um zu verhindern, dass jemand, der den neuen Stoff trägt, die Klimaanlage aufdreht, schlagen die Forscher vor.
Dieser Vergleich schien ihre Überzeugung zu bestätigen, dass die Verwendung einer Substanz, die einen ungehinderten Fluss von Infrarotstrahlung zulässt, wie Polyethylen, dazu beitragen kann, dass eine Person kühler bleibt. Hsu räumte jedoch ein, dass sich die Stanford-Wissenschaftler noch in einem frühen Stadium befinden, um den besten Weg zu finden, das Kunststoffmaterial in die Kleidung zu integrieren. Es könnte mit konventionelleren Stoffen kombiniert werden. Oder es könnte möglich sein, Polyethylen tatsächlich zu einem gewebten Textil zu machen.
"Dann fühlt es sich eher nach Kleidung an, die wir tragen", sagt er. „Wir wollen sehen, ob wir es zu einem traditionelleren Stoff machen können, der weich und dehnbar ist. Wir erkunden alle Arten von Möglichkeiten. “
Ein anderer Ansatz
Forscher am MIT analysieren auch das Potenzial der Verwendung von Polyethylen, um das Entweichen von Körperwärme zu erleichtern. Aber sie verfolgen einen etwas anderen Ansatz.
„Wir arbeiten von unten nach oben“, erklärt die Forscherin Svetlana Boriskina, die erklärt, dass das MIT-Team auf mikroskopischer Ebene arbeitet und sich darauf konzentriert, die richtige Faserdicke zu bestimmen, die erforderlich ist, um ein Gewebe für Infrarotstrahlung transparent zu machen. "Die Leute in Stanford verfolgen den umgekehrten Ansatz - mehr von oben nach unten", sagt sie. „Sie haben mit einer transparenten Plastikfolie angefangen, aber das ist nicht gut für Kleidung. Und sie haben es modifiziert, um es besser zu machen. “
Tatsächlich arbeitet die Boriskina-Gruppe auch mit Polyethylen, weil es die einzigartigen Eigenschaften hat, Infrarotstrahlung durchzulassen. Konventionelle Stoffe, egal wie dünn die Fasern sind, fangen das Licht trotzdem ein und wandeln es in Wärme um. Nicht der Kunststoff.
"Infrarotlicht kann es entweichen", sagt sie. „Der Nachteil von Polyethylen ist der Komfort. Fühlt es sich gut an, wenn Sie es berühren? Dies ist derzeit die größte Herausforderung. Wer wird es tragen, es sei denn, Sie können es bequem machen? Und wie stark kannst du es schaffen? Wenn Sie es mehrere Waschzyklen durchlaufen, bin ich mir nicht sicher, ob es überleben wird.
"Aber versteh mich nicht falsch", fügt sie hinzu. „Was sie in Stanford getan haben, ist ein sehr wichtiger Meilenstein. Es ist die erste experimentelle Demonstration, dass diese Idee funktioniert. “
Boriskina gibt zwar zu, dass sie möglicherweise zu optimistisch ist, glaubt jedoch, dass diese Art von Kleidung, die entwickelt wurde, um die Leute kühl zu halten, in drei bis fünf Jahren erhältlich sein könnte. Sie wies darauf hin, dass die Bekleidungsindustrie jetzt mit Mikrofasern arbeitet und es daher bereits einen Prozess gibt. Hersteller müssten dasselbe mit Polyethylen oder einem anderen Material machen, das infrarottransparent ist.
Wie lange es dauert, bis sich diese Innovation auf die Energieeinsparung auswirkt, ist eine andere Frage, schlägt Boriskina vor.
„Kurzfristig besteht die größte Herausforderung darin, diese Kleidung bequem zu machen“, sagt sie. „Aber auf lange Sicht müssten viele Menschen diese Art von Kleidung tragen, um echte Energieeinsparungen zu erzielen. Wenn immer noch zu viele Menschen konventionelle Kleidung tragen, möchten sie die Klimaanlage möglicherweise nicht leiser stellen. “
