O nowych technologiach w ubiorze

Wydaje mi się, że znaczące ulepszenia i innowacje w odzieży w Świecie Jutra będą związane ze zmianami w samych tekstyliach. To całkiem rozsądne zakładać, że zostaną wynalezione nowe rodzaje materiałów, które znacząco wpłyną na projektowanie odzieży. Przykładowo, takie tkaniny mogą być oparte na mikroskopijnych, komórkowych konstrukcjach, wykonanych z włókien posiadających zdolność rozciągania i kurczenia się. Kiedy taka tkanina zostanie poddana wpływowi różnych warunków atmosferycznych, komórki mogłyby automatycznie otworzyć się lub zamknąć i regulować przepływ powietrza. Innymi słowy – tkaniny mogłyby być klimatyzowane. Szwy byłyby prawdopodobnie zastąpione procesami zbliżonymi do cementowania czy odlewania.  To słowa Raymonda Loewy z 1939 roku. [Susane LEE, 2005: 146]

Dzisiaj – blisko 80 lat później, wiele z jego przepowiedni spełniło się, a część jest na najlepszej ku temu drodze. W artykule spróbuję przedstawić kilka ciekawych, moim zdaniem, przykładów rozwijania pomysłów na tekstylia o właściwościach klimatyzujących.

Przepowiednie Loewy’ego miały bardzo realne podstawy. Od XIX wieku trwały niezwykle intensywne prace nad wyprodukowaniem nowych włókien – zwłaszcza sztucznego jedwabiu. Udało się w 1900 roku kiedy wyprodukowano wiskozę a w 1924 – rayon. W 1938 do produkcji wszedł nylon, w latach 50. akryl i poliester; w 1959 ubiór zrewolucjonizował spandex, lepiej znany pod handlową nazwą lycra.


Intensywne prace trwają nadal. Do dnia dzisiejszego wprowadzono wiele ulepszeń w tekstyliach znanych nam na co dzień. Jednym z nich są materiały wytwarzane z polimerów ropopochodnych – zwłaszcza poliester. Tą nazwę bardzo często widzimy na metkach odzieżowych. Możemy się krzywić, że to wyrób wykorzystujący surowce nieodnawialne, że materiał ten nie jest biodegradowalny a jego produkcja ma niekorzystny wpływ na środowisko ale czy jesteśmy w stanie wyobrazić sobie sportową odzież z materiałów w 100% naturalnych? Kto z nas zrezygnuje z oddychających koszulek, lekkich softshellowych kurtek zapewniających komfort niezależnie od warunków klimatycznych? Kto odrzuci nieprzemakalną, odporną na wiatr, a równocześnie cienką i lekką kurtkę turystyczną albo odzież do uprawiania sportów zimowych? Pewnie nikt, kto poznał zalety tkanin poliestrowych wytwarzanych z tzw. microfibry. Włókna poliestrowe mają tę niezwykłą zaletę, że są termoplastyczne i zachowują nadaną im formę, szybko wysychają (w przeciwieństwie do naturalnej bawełny – kto uprawiał sport min. 20–30 lat temu, doskonale zna mokry okład na plecach, chłodzący przez wiele godzin); są niezwykle odporne na czynniki mechaniczne a także na działanie światła, pleśń i mole. Wbrew wielu mitom, całkiem dobrze poddają się recyklingowi. Co najważniejsze dobrze łączą się z innymi włóknami i pozwalają na tworzenie z nich włókien o różnych cechach użytkowych [Gail BAUCH 2012: 29].

Niemal każda odzież zapewniająca nam klimatyczny komfort wykonana jest z tzw. microfibry. Pojęcie mikrowłókien lub microfibry zawiera w sobie przede wszystkim informację o grubości włókien jakie można wyprodukować z poliestru (również akrylu i poliamidu). Ich masa liniowa jest mniejsza niż 1dtex – w praktyce oznacza to, że 10 000 m nitki waży mniej niż 1 g. [Jerzy SKORACKI 2005: 212] lub bardziej obrazowo – przekrój takiego włókna jest 10krotnie mniejszy od przekroju włókna jedwabiu [Gail BAUGH 2012: 30]. Produkowane w ten sposób włókna mogą mieć nie tylko różne kształty w przekroju, mogą również mieć „zaprogramowane” różne możliwości działania.

Jednym z ciekawych (choć wcale nie najnowszym) jest  OUTLAST®. Wielu z nas zna tę nazwę handlową – czy jednak wiemy co właściwie nosimy? Technologia ta wykorzystuje zjawisko phase change material (PCM) czyli zdolność materiałów do przemiany fazowej. Początkowo materiał został wymyślony na potrzeby NASA, dzisiaj stosowany jest w produkcji odzieży sportowej, bielizny i pościeli. Jego działanie polega na absorbowaniu, przechowywaniu i uwalnianiu ciepła w celu zachowania komfortowej temperatury na powierzchni skóry. [http://www.outlast.com/en/technology/, 2017-10-30]

Dzieje się to w kolejnych fazach zmiany postaci materiału: zmiany temperatury na zewnątrz wpływają na zmianę mikroklimatu naszej skóry; kiedy skóra rozgrzewa się nasze ciało uwalnia m. in. pot w celu ochłodzenia ciała. Wilgoć odprowadzana jest przez odpowiednią strukturę materiału, jednak ciepło pochłaniane jest przez specjalne Thermocules™ (mikrokapsułki pokryte olejem sferycznym). Kiedy nasza skóra ochłodzi się za bardzo – ciepło zmagazynowane w mikrokapsułkach zostaje uwolnione dla zachowania odpowiedniej temperatury.

Technologia OUTLAST® aplikowana jest na trzy sposoby – (1) poprzez stosowanie gotowych materiałów, które umieszczane są tak by nie mieć bezpośredniego kontaktu ze skórą, (2) mikrokapsułki są zatopione we włóknie lub (3) jako warstwa nakładana na tkaninę/ dzianinę lub gotowy wyrób.

http://www.outlast.com/en/technology/, 2017-10-30

Czy mieliście świadomość, że gdy wy wykonujecie kolejne ćwiczenie w siłowni, wasze ubranie „dwoi się i troi”, żeby zapewnić wam optymalną temperaturę?

Inne spojrzenie na termoregulację prezentuje interdyscyplinarny projekt japońskiego zespołu zatytułowany „bioLogic”z 2015 roku. Autorzy (Lining Yao, Wen Wang, Guanyun Wang, Helene Steiner, Chin-Yi Cheng, Jifei Ou, Oksana Anilionyte, Hiroshi Ishii) reprezentujący różne dziedziny nauki i sztuki oraz różne uczelnie i jednostki badawcze wspólnie opracowali niezwykły materiał. Nazywany przez nich drugą skórą wykorzystuje właściwości bakterii Bacillus Subtilis natto – mikroorganizmu stanowiącego od tysiącleci podstawę japońskiej kuchni, dzięki któremu przeprowadzany jest proces fermentacji soi. Współcześni naukowcy zauważyli jeszcze jedną niezwykłą zdolność ww bakterii; ich komórki kurczą się i rozprężają zależnie od wyczuwanego przez nie poziomu wilgoci.

Dzięki współpracy zespołu w laboratorium opracowano rodzaj biologicznego tuszu, następnie mikronową warstwą nadrukowano go na tkaninę. W rezultacie uzyskano „sztuczną skórę”, która adekwatnie do poziomu wilgotności skóry powoduje, że ubranie otwiera kolejne „okienka” uzyskując efekt chłodzenia ciała. Ten niezwykły projekt zaprezentowano w formie odzieży dla tancerzy dzięki czemu jeszcze lepiej pokazano współpracę pierwszej i drugiej skóry.

[tekst i zdjęcia – http://tangible.media.mit.edu/project/biologic/ 30-10-2017].

Były chemia i mikrobiologia – czas na elektryczność w służbie komfortu naszego ciała; zwłaszcza w jego dogrzewaniu. Szczegółowo o ubraniach „pod prądem” napiszę w osobnym artykule, nie da się jednak od niego uciec gdy mówimy o ubraniach zapewniających nam temperaturowy komfort.

Najważniejsza zaleta podgrzewanych elektrycznie ubrań jest taka, że nie marzniemy, a równocześnie trzy swetry pod kożuchem nie ograniczają nam ruchu. Co więcej, możemy regulować temperaturę zależnie od zmiany warunków otoczenia lub indywidualnych preferencji. Taką możliwość zawdzięczamy przede wszystkim zminiaturyzowaniu akumulatorów magazynujących energię, technologiom pozwalającym na produkcję przędz przewodzących prąd o niskim napięciu, lekkich i elastycznych kabli.
Jednym z pierwszych i nadal produkowanym projektem jest warmX® – ogrzewana bielizna. Producent nie podaje na stronie od kiedy jest ona na rynku, ale można było ją kupić już ok. 7 lat temu. Jej zastosowanie jest bardzo szerokie – od zwykłych zmarzluchów po amatorów jazdy na motorze, alpinistów, osoby pracujące w zimnych pomieszczeniach po osoby cierpiące na dolegliwości związane z bólami mięśni. Bielizna wykonana jest z bawełny, elastanu oraz przędzy poliakrylowej powlekanej srebrem. Zasilanie i regulacja temperatury odbywa się przy użyciu małego akumulatora. Bieliznę można prać – oczywiście wcześniej należy odłączyć kable i wyjąć ze specjalnej kieszonki akumulator. Proste i chyba dobrze działające, skoro przez tyle lat projekt przetrwał w niemal niezmienionej formie.

warmX® [źródło: http://www.warmx.de/]

Ze wszystkich koncepcji smart odzieży (zwłaszcza tej wykorzystującej zasilanie elektryczne) kwestia ogrzewania jest chyba najlepiej rozwinięta i gotowa do wdrożeń. Na tegorocznych targach TECHTEXTIL we Frankfurcie nad Menem (odbywają się co dwa lata i są ogromną imprezą przyciągającą tłumy wystawców i zwiedzających) obecnych było sporo firm oferujących gotowe wkłady odzieżowe do elektrycznego ogrzewania odzieży. A więc żegnaj watolino i puchu z kaczek i gęsi – witaj instalacjo elektryczna.

Foster Rohner Textile Innovations [http://www.frti.ch/en/ 30-10-2017]

Nowe przędze i technologie tkania, dziania czy haftu umożliwiają projektowanie i wytwarzanie odzieżowych instalacji grzewczych w sposób ściśle dostosowany do potrzeb użytkownika. Możemy więc ogrzewać całe ubranie albo tylko wybrane części, możemy sterować ogrzewaniem samodzielnie lub pozwolić naszej kurtce regulować temperaturę za nas. Nie mówiąc oczywiście o możliwościach sterowania za pomocą smartfona. Może więc nadszedł czas na produkt dla nadopiekuńczych mam – umożliwiający z dowolnego miejsca kontrolowanie czy pociecha nie spociła się za bardzo albo czy ma czapkę na głowie ….brrrr ?