Белые медведи живут в одних из самых суровых условий на земле, не обращая внимания на арктические температуры до -50 по Фаренгейту. В то время как у медведей есть множество приспособлений, которые позволяют им выживать при резком падении температуры, с 1940-х годов ученые сосредоточились на одном конкретном: на их мехе. Научное сообщество задалось вопросом, каким образом мех белого медведя сохраняет тепло?

Обычно мы думаем, что способ согреться - это изолировать себя от непогоды. Но есть и другой способ: одно из главных открытий последних нескольких десятилетий заключается в том, что многие полярные животные активно используют солнечный свет для поддержания своей температуры, и мех белого медведя - хорошо известный тому пример.

Ученым уже несколько десятилетий известно, что часть секрета медведей заключается в их белом мехе. Можно было бы подумать, что черный мех лучше поглощает тепло, но оказывается, что мех белых медведей чрезвычайно эффективно пропускает солнечное излучение к коже медведей.

"Но мех - это только половина уравнения", - говорит старший автор статьи Триша Л. Эндрю, адъюнкт-профессор химии и адъюнкт-профессор химической инженерии в UMass Amherst. "Другая половина - это черная шкура белых медведей".

Как объясняет Эндрю, мех белого медведя, по сути, является натуральным волоконно-оптическим материалом, пропускающим солнечный свет к шкуре медведя, которая поглощает свет, нагревая медведя. Но мех также исключительно хорош в том, что не позволяет разогретой коже излучать все это с таким трудом добытое тепло. Когда светит солнце, это похоже на толстое одеяло, которое согревает само себя, а затем удерживает это тепло рядом с вашей кожей.

Эндрю и ее команда разработали двухслойную ткань, верхний слой которой состоит из нитей, которые, подобно меху белого медведя, пропускают видимый свет вниз, к нижнему слою, который сделан из нейлона и покрыт темным материалом под названием PEDOT. ПЕДОТ, как и шкура белого медведя, эффективно согревает.

Настолько эффективно, что куртка из такого материала на 30% легче аналогичной куртки из хлопка, но при этом вам будет комфортно при температуре на 10 градусов Цельсия ниже, чем может выдержать хлопчатобумажная куртка, пока светит солнце или комната хорошо освещена.

"Отопление помещений потребляет огромное количество энергии, получаемой в основном из ископаемого топлива", - говорит Уэсли Виола, ведущий автор статьи, который защитил докторскую диссертацию по химической инженерии в UMass и сейчас работает в стартапе Эндрю, Soliyarn, LLC. "В то время как наш текстиль действительно сияет в качестве верхней одежды в солнечные дни, структура улавливания света и тепла работает достаточно эффективно, чтобы представить использование существующего внутреннего освещения для непосредственного обогрева тела. Сосредоточив энергетические ресурсы на "личном климате" вокруг тела, этот подход мог бы быть гораздо более устойчивым, чем статус-кво".

Исследование, поддержанное Национальным научным фондом, уже применяется, и Soliyarn приступила к производству ткани с покрытием PEDOT.