Игорь
я могу поступать правильно
Если не я, то кто-то другой. Поэтому, лучше я =)
Игорь Зубов
Все записи
текст

Игра в прятки с природой. Как сапиенсы придумали тёплую одежду

На Крайнем Севере ветер всегда дует тебе в лицо. Разворачиваешься на 180 градусов в надежде сбежать, а он все равно дует в лицо. Ветер – всегда: осенью, зимой, весной со снегом, а летом с дождем. Живя в таких условиях, люди хотят спрятаться от природных капризов и тысячелетиями пытаются решить эту проблему. В ход идет все: от кишок животных до резины.
Игра в прятки с природой. Как сапиенсы придумали тёплую одежду

От шкур до синтетики

Зачем вообще прятаться от ветра? Самое банальное – достаточно просто его не любить. Чуть серьезнее – ветер может очень быстро и сильно охлаждать. Постоишь на сильном ветру без подходящей одежды и рискуешь серьезно заболеть: +4 при ветре 16 км/ч через пару минут будут ощущаться как все –2.

Чтобы сохранить тепло, люди шли на различные ухищрения. Начинали с того, что надевали шкуры и внутренности убитых ими животных. Шерсть отлично противостоит ветру и дождю, но тяжелая одежда сковывает движения. И если неандертальцы всего лишь накидывали звериные шкуры на себя, то сапиенсы, судя по археологическим раскопкам, уже умели шить. Ученые находили на их стоянках костяные швейные иглы и скребки для выделки шкур – среди научного сообщества популярно мнение, что именно умение создавать теплую одежду помогло сапиенсам выжить. Те счастливцы, у которых был доступ к морю, делали плащи из кишок тюленей и китов, чтобы защититься от воды и ветра во время плавания, – такое обмундирование легче шерсти.

Камлейка - непромокаемая одежда из кишок морских животных. Такую, например, носили инуиты. Фото: www.outdoorhaber.com

С развитием технологий стали появляться новые материалы, обеспечивающие ветрозащиту и водозащиту. Ткани – чаще всего лен и хлопок – вымачивали в масле или покрывали воском. Это делало одежду утепляющей и водоотталкивающей, но очень ее утяжеляло. В 1824 году шотландский химик Чарльз Макинтош нашел применение нафте, одному из продуктов перегонки нефти. Он обнаружил, что нафта растворяет каучук, после чего его можно нанести на ткань. Измазав рукав своего пиджака, Чарльз заметил, что он не промокает, – так появились легендарные плащи макинтоши. Вскоре они стали очень популярны, Макинтош получил патент, а его компания Charles Macintosh and Co занялась массовым пошивом плащей.

В конце XIX века британец Томас Бёрберри изобрел габардин – тонкий, но плотный шерстяной материал, из которого начали шить летние плащи. Нити в габардине сплетались так, что на ткани появлялся диагональный рубчик, и капли дождя скатывались по нему вниз, не «впитываясь» в одежду. В начале XX века именно компания Томаса предоставляла экипировку для Руаля Амундсена – первого человека, добравшегося на Южный полюс, и Эрнеста Шеклтона, руководящего экспедицией по пересечению Антарктики.

Однако шерсть – дорогой материал, а человечество нуждалось в дешевых тканях. Потребность удовлетворили виниловые дождевики – они стоят копейки, абсолютно водо- и ветронепроницаемые, но воздух совершенно не пропускают – этот недостаток актуализировал необходимость усредненного варианта.

Мембранный сандвич

На самом деле любой плотный материал, который уменьшает скорость изменения температуры тела из-за сильных потоков воздуха, можно считать ветростойким. Нейлоновая куртка, кожаная косуха, джинсовка с пропиткой – вся эта одежда будет неплохо справляться с ветром в городских условиях. Но если нужно что-то посерьезнее, стоит обратить внимание на более сложные материалы.


В жаркие дни ткань пропускает инфракрасные излучения, и тело охлаждается. В холодную погоду текстиль, наоборот, задерживает тепло. Фото: sciencemag.org
В 1969 году на рынке текстиля появилась Gore-Tex – мембранная ткань, которую запатентовала компания W. L. Gore and Associates. Куртки из ткани Gore-Tex своей функциональностью напоминают плащи из кишок тюленей – одежда не пропускает воду, но позволяет «дышать», то есть испарения самого человека через материал проходят благодаря структуре ткани. Gore-Tex состоит из трех слоев: первый – мягкий, пропускающий влагу и расположенный ближе к телу, следующий слой – специальная мембрана, которая пропускает воду только в одном направлении – от человека. Мембрана – это вспененный политетрафторэтилен, в котором образуются микропоры. Диаметр поры – около 0,2 мкм, что делает материал практически водонепроницаемым. И третье, наружное покрытие – тонкий полиуретан, защищающий внутренние слои от загрязнения.

В 1991 году эта же компания выпустила Gore-Windstopper, другую мембранную ткань, еще более доступную. Это все тот же «сандвич» из трех материалов, только поры в мембране крупнее, что делает ткань дешевле в производстве.

Конечно, W. L. Gore and Associates – не единственная компания, производящая такой материал. Есть и другие игроки – компания eVENT при изготовлении одноименной ткани отказалась от полиуретанового слоя, оставив только политетрафторэтилен и покрыв его другими химикатами. Этот мембранный слой толще, чем в Gore-Tex, поэтому ткань требует больше затрат при производстве.

Следующие шаги индустрии

Новые ткани разрабатываются весьма интенсивно, однако чаще всего они появляются в военной или космической отрасли, например, в изготовлении скафандров космонавтов или гидрокостюмов морских пехотинцев.

Гигант NASA спасает своих астронавтов от холода космоса с помощью аэрогеля. Он отлично удерживает тепло, но совершенно не имеет пор и довольно хрупкий, поэтому широкого распространения среди обычной одежды пока не нашел. Если очень хочется, можно приобрести зимнюю одежду с аэрогелем от бренда Primaloft. Чаще всего его используют только в некоторых частях одежды и в обуви. Компания Helly Hansen сделала из аэрогеля Primaloft незамерзающий карман на пуховике – туда можно класть телефон, не боясь, что он разрядится на холоде. Однако на большую функциональность аэрогеля рассчитывать не стоит: он плохо реагирует на сжатие и расширение, а значит, совсем не подходит для активного отдыха.
Еще одна «каста» людей, очень нуждающаяся в ветростойкой одежде, – альпинисты и пешие туристы. Для них создаются разные виды непродуваемых ветровок, анораки, пуховики и куртки из мембранной ткани. Производители, спасающие экстремалов от горного ветра, отлично представлены на рынке: Columbia, Mountain Equipment, Norrona, The North Face и другие.

Но некоторые новинки через пару сезонов могут оказаться и в гардеробе простых жителей мегаполисов. Например, в Университете Мэриленда разрабатывают ткань из специально спроектированной пряжи, которая автоматически «понимает», когда надо отводить тепло и воду, а когда – сохранять. Она состоит из двух разных синтетических материалов, покрытых углеродными нанотрубками. Один из них воду отталкивает, а другой – впитывает. Когда температура тела человека изменяется, нить деформируется, изменяя расстояние между нанотрубками, что помогает отводить пот и излишки тепла. Этот прототип показали в феврале 2019 года, и до промышленного производства еще далеко, но одежда, которая сама регулирует свои свойства без батареек, круче, чем куртка из фильма «Назад в будущее».

Ткань, способная регулировать количество тепла, которое проходит через нее. Она создана из специальных нитей, покрытых проводящим металлом. Фото: Faye Levine, University of Maryland
Человечество всегда искало возможности защиты от дождя, ветра и клыков тигра. Последнее все менее актуально, но дождь и ветер пока еще не в нашей власти, а значит, нас ждут новые технологичные ткани, чтобы им противостоять. Ведь, как гласит английская поговорка, – нет плохой погоды, есть плохая одежда.

Фото: pixabay.com

Коротко

Машины и Механизмы
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Актуальное
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Бесконтактная примерка обуви
OK OK OK OK OK OK OK