Ontwerpinspiratie halen uit de huid van sluipende zeedieren, ingenieurs aan de Universiteit van Californië, Irvine heeft een volgende generatie ontwikkeld, adaptieve ruimtedeken die gebruikers de mogelijkheid geeft om hun temperatuur te regelen. De innovatie wordt gedetailleerd beschreven in een studie die vandaag is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

"Ultra-lichtgewicht ruimtedekens bestaan ​​al tientallen jaren - je ziet marathonlopers zich erin wikkelen om het verlies van lichaamswarmte na een race te voorkomen - maar het belangrijkste nadeel is dat het materiaal statisch is, " zei co-auteur Alon Gorodetsky, UCI universitair hoofddocent chemische en biomoleculaire engineering. "We hebben een versie gemaakt met veranderlijke eigenschappen, zodat je kunt regelen hoeveel warmte wordt vastgehouden of afgegeven."

De UCI-onderzoekers namen ontwerpaanwijzingen van verschillende soorten inktvissen, octopussen en inktvissen die hun adaptieve, dynamische huid om te gedijen in aquatische omgevingen. Het unieke vermogen van een koppotige om zichzelf te camoufleren door snel van kleur te veranderen, is te wijten aan, gedeeltelijk, tot huidcellen die chromatoforen worden genoemd en die onmiddellijk kunnen veranderen van minuscule punten in afgeplatte schijven.

"We gebruiken een soortgelijk concept in ons werk, waar we een laag van deze kleine metalen 'eilandjes' hebben die aan elkaar grenzen, " zei hoofdauteur Erica Leung, een UCI-afgestudeerde student in chemische en biomoleculaire engineering. "In de ontspannen toestand, de eilanden zijn samengebundeld en het materiaal reflecteert en houdt warmte vast, als een traditionele Mylar-ruimtedeken. Wanneer het materiaal wordt uitgerekt, de eilanden spreiden zich uit, infraroodstraling doorlaten en warmte laten ontsnappen."

Gorodetsky zei dat hij nog veel meer toepassingen in gedachten heeft voor het nieuwe materiaal:als reflecterende inzetstukken in gebouwen om een ​​isolatielaag te bieden die zich aanpast aan verschillende omgevingsomstandigheden; tenten te fabriceren die uitzonderlijk goed zouden zijn om de inzittenden buiten comfortabel te houden; en om de temperatuur van waardevolle elektronische componenten effectief te beheren.

Kleding zou een bijzonder passende toepassing zijn voor de nieuwe, bio-geïnspireerd materiaal, volgens Gorodetsky, die samenwerkt aan onderzoeksprojecten met tegenhangers bij atletiekkledingfabrikant Under Armour Inc.

"De temperatuur waarbij mensen zich prettig voelen in een kantoor is voor iedereen net iets anders. Waar de ene persoon op 70 graden prima kan, de persoon aan het volgende bureau geeft misschien de voorkeur aan 75 graden, " zei hij. "Onze uitvinding zou kunnen leiden tot kleding die zich aanpast aan het comfort van elke persoon binnenshuis. Dit kan leiden tot een potentiële besparing van 30 tot 40 procent op het energieverbruik voor verwarming en airconditioning."

En die marathonlopers die zichzelf in ruimtedekens wikkelen, kunnen misschien een nummer typen op een in de kleding geïntegreerde gebruikersinterface om het gewenste niveau van thermisch comfort te bereiken, het optimaliseren van prestaties tijdens races en herstel daarna.

Andere voordelen die Leung noemde, zijn het lichte gewicht van het materiaal, gemak en lage productiekosten, en duurzaamheid. Ze merkte op dat het duizenden keren kan worden uitgerekt en teruggebracht in zijn oorspronkelijke staat.