中国の鄭州大学とオーストラリアのアデレード大学からなる研究チームが、最大88%の太陽光を反射する新しい紫色の布地を開発しました。屋外実験では、従来の紫色の綿布に比べて最大11.2華氏度の温度低下を実現しました。研究者たちは、この技術が白色織物の暑さ対策における伝統的な優位性を打破し、カラフルな布地も同様に高効率の放熱能力を持つことが期待されると述べています。
屋外での実測では、この高性能布地は市販の染色紫色綿布に比べて11.2華氏度（6.2摂氏度）温度を下げ、平均して87.6%の太陽放射を反射し、96.4%の中赤外線を放出し、熱が大気を通じて宇宙に散逸することを可能にしました。アデレード大学の材料工学教授で論文の共同著者であるJun Ma博士は、チームが高効率の温度低下と色の選択が両立可能であることを証明したいと考えていると述べています。
紫色繊維が微視的構造で太陽光に対抗
現在、大多数の受動的な温度低下織物は白色デザインを採用しています。これは、明るい色の表面が高い反射率を持ち、ほとんどの入射する太陽光を反射できるためです。雪、氷、砂漠、コンクリートなどの明るい表面がこれに該当します。一方、森林、海洋、アスファルトなどの暗い色やカラフルな表面は、より多くの太陽エネルギーを吸収し、温度が上昇します。紫色染料の製造には緑色の光を吸収する必要があり、緑色の光は太陽光スペクトルの最も強い波長の一つに位置しているため、紫色は温度低下布地のデザインにおいて大きな課題となっています。
この課題を克服するために、研究チームは紫色の金属有機フレームワーク（MOF）と酸化亜鉛ナノ粒子を含む微視的な繊維を製造しました。この組み合わせは、布地に紫色の外観を与えるだけでなく、受動的な温度低下に必要な光学特性も提供します。実験結果は、布地が約87.6%の入射太陽光を反射し、約96.4%の中赤外線を放出し、屋外試験で顕著な温度差を生み出すことを示しています。
直射日光の下で、新しい布地は市販の白色綿布に比べて7.6華氏度（4.2摂氏度）温度を下げ、染色紫色綿布に比べて11.2華氏度（6.2摂氏度）温度を下げました。模擬皮膚を使用したテストでは、新しい布地で覆われた人工皮膚の昼間温度が未覆われた部分に比べて最大14.4華氏度（8摂氏度）低くなりました。一方、白色綿布の最大温度低下効果は8.3華氏度（4.6摂氏度）、従来の紫色綿布は約5華氏度（2.8摂氏度）にとどまりました。
電力なしで持続的に放熱
研究者たちは、この布地が軽量で弾力性があり、大きな引張に耐えられ、汗などの水蒸気を透過させることができ、非常に強い防水性能を持っていると指摘しています。また、布地は50回の洗濯サイクルを経ても温度低下性能が安定しています。アデレード大学の化学工学部の博士課程学生で論文の共同著者であるYangzhe Houは、この技術が長時間屋外にいる人々に大いに役立つと述べています。
この布地は紫外線放射に対しても高い耐性を示し、約108日間の屋外曝露に相当する加速老化テスト後でも、元の光学性能を維持しています。Houは、長期的な目標は「温度低下織物は必ず白色でなければならない」という固定観念を打破し、新世代の繊維製品が色彩、快適さ、温度低下性能の三者を結びつける上で大きな発展の可能性を持っていると強調しています。関連する研究成果は学術誌『Small』に発表されています。
項目 規格 太陽輻射反射率 平均 87.6%（最高 88%） 中紅外輻射發射率 約 96.4% 市販の染色紫色コットン布との温度低下 最大 11.2 華氏度（6.2 摂氏度） 市販の白色コットン布との温度低下 7.6 華氏度（4.2 摂氏度） 未覆蓋の模擬皮膚との温度低下 最大 14.4 華氏度（8 摂氏度） 白色コットン布の最大温度低下幅 8.3 華氏度（4.6 摂氏度） 従来の紫色コットン布との温度低下幅 約 5 華氏度（2.8 摂氏度） 耐洗濯回数 50 回循環後の性能安定 耐紫外線老化 約 108 日間の屋外曝露に相当 主要材料 紫色金属有機フレーム（MOF）＋酸化亜鉛ナノ粒子 発表期刊 《Small》
中国の鄭州大学とオーストラリアのアデレード大学からなる研究チームが、最大88%の太陽光を反射する新しい紫色の布地を開発しました。屋外実験では、従来の紫色の綿布に比べて最大11.2華氏度の温度低下を実現しました。研究者たちは、この技術が白色織物の暑さ対策における伝統的な優位性を打破し、カラフルな布地も同様に高効率の放熱能力を持つことが期待されると述べています。
屋外での実測では、この高性能布地は市販の染色紫色綿布に比べて11.2華氏度（6.2摂氏度）温度を下げ、平均して87.6%の太陽放射を反射し、96.4%の中赤外線を放出し、熱が大気を通じて宇宙に散逸することを可能にしました。アデレード大学の材料工学教授で論文の共同著者であるJun Ma博士は、チームが高効率の温度低下と色の選択が両立可能であることを証明したいと考えていると述べています。
紫色繊維が微視的構造で太陽光に対抗
現在、大多数の受動的な温度低下織物は白色デザインを採用しています。これは、明るい色の表面が高い反射率を持ち、ほとんどの入射する太陽光を反射できるためです。雪、氷、砂漠、コンクリートなどの明るい表面がこれに該当します。一方、森林、海洋、アスファルトなどの暗い色やカラフルな表面は、より多くの太陽エネルギーを吸収し、温度が上昇します。紫色染料の製造には緑色の光を吸収する必要があり、緑色の光は太陽光スペクトルの最も強い波長の一つに位置しているため、紫色は温度低下布地のデザインにおいて大きな課題となっています。
この課題を克服するために、研究チームは紫色の金属有機フレームワーク（MOF）と酸化亜鉛ナノ粒子を含む微視的な繊維を製造しました。この組み合わせは、布地に紫色の外観を与えるだけでなく、受動的な温度低下に必要な光学特性も提供します。実験結果は、布地が約87.6%の入射太陽光を反射し、約96.4%の中赤外線を放出し、屋外試験で顕著な温度差を生み出すことを示しています。
直射日光の下で、新しい布地は市販の白色綿布に比べて7.6華氏度（4.2摂氏度）温度を下げ、染色紫色綿布に比べて11.2華氏度（6.2摂氏度）温度を下げました。模擬皮膚を使用したテストでは、新しい布地で覆われた人工皮膚の昼間温度が未覆われた部分に比べて最大14.4華氏度（8摂氏度）低くなりました。一方、白色綿布の最大温度低下効果は8.3華氏度（4.6摂氏度）、従来の紫色綿布は約5華氏度（2.8摂氏度）にとどまりました。
電力なしで持続的に放熱
研究者たちは、この布地が軽量で弾力性があり、大きな引張に耐えられ、汗などの水蒸気を透過させることができ、非常に強い防水性能を持っていると指摘しています。また、布地は50回の洗濯サイクルを経ても温度低下性能が安定しています。アデレード大学の化学工学部の博士課程学生で論文の共同著者であるYangzhe Houは、この技術が長時間屋外にいる人々に大いに役立つと述べています。
この布地は紫外線放射に対しても高い耐性を示し、約108日間の屋外曝露に相当する加速老化テスト後でも、元の光学性能を維持しています。Houは、長期的な目標は「温度低下織物は必ず白色でなければならない」という固定観念を打破し、新世代の繊維製品が色彩、快適さ、温度低下性能の三者を結びつける上で大きな発展の可能性を持っていると強調しています。関連する研究成果は学術誌『Small』に発表されています。
項目 規格 太陽輻射反射率 平均 87.6%（最高 88%） 中紅外輻射發射率 約 96.4% 市販の染色紫色コットン布との温度低下 最大 11.2 華氏度（6.2 摂氏度） 市販の白色コットン布との温度低下 7.6 華氏度（4.2 摂氏度） 未覆蓋の模擬皮膚との温度低下 最大 14.4 華氏度（8 摂氏度） 白色コットン布の最大温度低下幅 8.3 華氏度（4.6 摂氏度） 従来の紫色コットン布との温度低下幅 約 5 華氏度（2.8 摂氏度） 耐洗濯回数 50 回循環後の性能安定 耐紫外線老化 約 108 日間の屋外曝露に相当 主要材料 紫色金属有機フレーム（MOF）＋酸化亜鉛ナノ粒子 発表期刊 《Small》