暑い都市の舗装や建物からの熱を冷却布が遮断

将来、都市に住む人々は涼しさを保つ新しい生地で作られた衣服で暑さをしのぐことができるようになるだろう。

プラスチック素材と銀ナノワイヤーで作られたこの繊維は、物体が宇宙に熱を放射する自然のプロセスである放射冷却という原理を利用して、都市環境で涼しさを保つように設計されている。

この素材は、地球の大気圏を逃れることができる狭い波長帯の赤外線を選択的に放射します。同時に、太陽からの放射と周囲の構造物から放射される赤外線を遮断します。

イリノイ州シカゴ大学のPo-Chun Hsu氏と彼のチームは、この材料を「 [the radiation] 「建物や地面から」と彼は言う。

すでにこの放射冷却原理を採用している冷却生地や建築材料もあるが、その設計のほとんどは太陽からの放射や建物や舗装などの構造物からの赤外線放射を考慮していない。また、人が着用する衣服の垂直方向の素材ではなく、屋根のパネルのように空に対して水平方向に素材が配置されていることを想定している。

こうしたデザインは、「空や野原など、より涼しい対象に面している場合には効果的です」とスー氏は言う。「しかし、都市のヒートアイランドに面している場合には、そうはいきません。」

スー氏と彼の同僚は3層の織物を設計した。内側の層はウールや綿などの一般的な衣料用生地で作られ、中間の層はほとんどの放射線を反射する銀ナノワイヤで構成されている。

最上層はポリメチルペンテンと呼ばれるプラスチック素材でできており、ほとんどの波長を吸収または反射せず、狭い帯域の赤外線を放射します。

屋外テストでは、この繊維は通常のシルク生地よりも 8.9°C (16°F) 涼しく、広範囲に放射線を放出する素材よりも 2.3°C (4.1°F) 涼しく保たれました。肌でテストしたところ、この繊維は綿生地よりも 1.8°C (3.2°F) 涼しかったです。

スー氏は、このわずかな温度差によって、人が熱に快適にさらされる時間が理論的には最大3分の1まで長くなる可能性があるが、これはまだテストされていないと述べている。

「この素材を繊維として実用化するのは常に難しい」とカリフォルニア大学ロサンゼルス校のオースワス・ラマン氏は述べ、この研究は放射冷却の物理的原理を実用的な素材に応用した良い例だと付け加えた。同様の特性を持つ他の素材も建物の垂直面に使用できるだろうと同氏は言う。