Вмираєте від спеки? Вчені теж — тому шукають рішення, як зробити літо прохолоднішим без кондиціонерів. Сріблясті мурахи та верблюди їм у поміч — переказуємо матеріал WSJ

Третє липня стало найспекотнішим днем за всю історію спостережень за кліматом. Середня температура на планеті сягнула 17,01 градуса Цельсія. Через стрімке потепління вчені майже в прямому сенсі сушать голови, як рятувати людей від спеки. Кондиціонери — швидкий та надійний спосіб охолонути, але вони досі викликають багато суперечок. Їхній негативний вплив на здоровʼя людей і природу перекриває очевидні плюси. А в Україні через дефіцит енергії влада просить не зловживати кондиціонерами в години пік — якраз у найбільшу спеку. Щоб знайти альтернативу, вчені по всьому світу вивчають способи персонального охолодження, які може використовувати будь-хто будь-де. У цьому їм допомагає досвід сріблястих мурах, верблюдів та термоелектричні прилади. Переказуємо матеріал The Wall Street Journal.

У Токіо та Гонконзі в деяких офісних працівників є власний спосіб боротися зі спекою. Вони кріплять на комірець сорочки невеликий прилад Sony Reon Pocket 4 розміром із пульт дистанційного керування. Він працює за допомогою термоелектричного явища — «ефекту Пельтьє». Коли електричний струм проходить через зʼєднання двох різних провідників, він змушує один нагріватись, а інший охолоджуватися. Таким чином, прилад поглинає тепло людини і віддає холод. Пристрій, насправді, охолоджує мінімально, але його доволі швидко розкупили в Японії. Sony планує розробку охолоджуючих гаджетів зробити пріоритетом.

Учені давно думають над різними варіантами персонального охолодження. «Ви не можете просто взяти з собою кондиціонер на збір урожаю», — каже професор наноінженерії Каліфорнійського університету в Сан-Дієго Шен Сюй. Він працює над наступним поколінням термоелектричних пристроїв, які допоможуть тим, хто змушений у спеку працювати на вулиці. Сюй розробив спеціальні термоелектричні патчі, які можна вшити в одяг. «Гаряча» сторона відділена від шкіри, тобто тепло не повертається знову до власника. Такий пристрій знижує температуру на 10 градусів Цельсія і може працювати без підзарядки до восьми годин. Інші розробники критикують термоелектричні пристрої — кажуть, що ті не підходять людям, які постійно переміщуються, тож не зможуть їх швидко зарядити.

Щоб зрозуміти, як справитися зі спекою, вчені вивчають тварин та комах, які вміють виживати за екстремально високих температур. Наприклад, срібляста мураха живе в Сахарі, де середня температура вдень сягає 47 градусів Цельсія, а пісок прогрівається до 80 градусів. Доволі довго дослідники вважали, що срібляста мураха відбиває світло завдяки своєму кольору. Але команда вчених зі Швейцарії та США виявила, що справа не тільки в цьому. Вивчаючи мурах потужними мікроскопами, вони побачили, що волоски на тілі комахи мають незвичну трикутну форму — як цукерки Toblerone. Вони відбивають сонячні промені і допомагають тілу мурашки охолоджуватись. А не вкрита волосками нижня частина тіла відбиває промені поверхні піску.

У 2020 році дослідники з Університету Нінбо в Китаї показали, що система охолодження мурах може працювати і для людей. Вони покрили смарт-годинник крихітними силіконовими волокнами, які змоделювали за зразком волосся мурашки. Це знизило температуру годинника на 4,5 градуса за Цельсієм. Якщо покрити таким волосяним матеріалом одяг, він має охолоджувати будь-кого, хто його надягне, вважає каліфорнійський підприємець Дон Чернофф. Зараз він працює над такими матеріалами.

Інший приклад для наслідування — верблюд, який теж уміє виживати за екстремально високих температур. Верблюди, як і люди, мають потові залози, які дозволяють їм охолоджуватися. Густа шерсть верблюда, з одного боку, ізолює шкіру від прямих променів, з іншого — пропускає водяний пар від поту. Вдень шерсть захищає від спеки, а вночі — від аномального холоду. Таким чином, каже вчений Чженмао Лу зі Швейцарії, шерсть — це необхідна умова для верблюда, щоб вижити в пустелі.

Систему охолодження верблюда можна переосмислити для людей і зробити спеціальний охолоджуючий матеріал. Лу пропонує взяти гідрогель, який схожий на шкіру і буде виділяти водяну пару — «піт». Замість шерсті Лу використовує аерогель. Матеріал виходить дуже міцним і легким. Він одночасно ізолює від температури навколишнього середовища та пропускає пар.

Дослідження показали, що цей матеріал може охолоджувати на девʼять градусів Цельсія. Спочатку Лу думав використовувати його для пакування продуктів або ліків, але тепер каже, що матеріал підійде і для людей. «Регулювання шарів матеріалу дає вам змогу використовувати його в різних кліматичних умовах, — каже Лу. — Це справді круто».

Навіть найстрашніша спека не завадить нам працювати. Підтримайте нас: у гривні, 🔸 у криптовалюті, 🔸 Patreon, 🔸 PayPal: paypal@babel.ua