Lední medvědy všichni známe. Představa bílého chlupáče plujícího na kře neodmyslitelně patří k Arktidě. Málokoho ale napadne, že lední medvědi vlastně vůbec bílí nejsou. Naopak, kůži mají černou a srst dokonce průhlednou. Okolním očím medvědi připadají bílí proto, že jejich chlupy díky svému pórovitému středu obklopeného hustým pláštěm lámou a odrážejí světlo v celém jeho spektru. Ta samá struktura chlupů plní ale i jinou funkci, která je pro medvědy zásadní. Snižuje množství tepla, které přes srst uteče do okolí a tím pomáhá medvědům udržet si tělesnou teplotu.
Lední medvědi ale nejsou jediní, kdo si potřebuje tělesnou teplotu v zimě udržet – se stejným problémem se nemalou část roku potýkáme i my lidé. Jak medvědům, tak nám se hodí být co nejvíce izolovaný od okolního chladu. A právě medvědí srst inspirovala vědce k dalšímu kroku na cestě za co možná nejteplejším oblečením.
Unikátní izolační materiál
Ze všech materiálů na světě izolují nejlépe aerogely, které se skládají z 1 % jemného síťoví a 99 % vzduchu. Pokud dáte čerstvou květinu nad plamen a mezi ně umístíte aerogel, květ skvěle ochráníte před žárem. Zdálo by se, že oblečení vyrobené z aerogelových vláken bude do zimy ideální. Jenže aerogelová vlákna jsou bohužel moc křehká na to, aby z nich šla vyrobit tkanina a ve vlhku ztrácejí své izolační vlastnosti. A právě tady přicházejí na scénu lední medvědi. Struktura jejich srsti vědce inspirovala k vytvoření kompozitních vláken z aerogelu potaženého pláštěm z polyuretanu (ten se na odolné oblečení používá běžně). S takto získanými vlákny se dá normálně pracovat, izolují i ve vlhku, a dokonce přežijí minimálně několik cyklů v pračce.
Když měli vědci materiál, bylo načase otestovat, jestli zafunguje podobně dobře jako srst ledních medvědů. Upletli z tedy z nových vláken svetr, našli nějakého nebohého dobrovolníka a do „medvědího“ svetru jej oblékli. Pak jej dali od místnosti, kde bylo -20 °C a změřili teplotu na povrchu svetru. Totéž udělali ještě s obyčejným vlněným svetrem, péřovkou a bavlněným trikem s dlouhým rukávem. Změřené teploty pak porovnali, aby posoudili, jak si „medvědí“ svetr vede oproti ostatním látkám. A ukázalo se, že velmi dobře. Svetr z nových vláken izoloval ze všeho nejlépe – dokonce i o trošku lépe než mnohem tlustší péřovka.
Znamená to, že se můžeme příští zimu těšit na trendy svetry inspirované medvědí srstí? Bohužel ne, tedy alespoň zatím. Proces výroby vláken je totiž ještě moc zdlouhavý a energeticky náročný, aby se dal používat ve velkém měřítku. Ale to je nejspíše jen otázka času, i sami vynálezci už pracují na jeho vylepšení.
Zdroje k hlubšímu bádání:
- Polar bear fur-inspired sweater is thinner than a down jacket — and just as warm. Dostupné z: https://www.nature.com/articles/d41586-023-04145-5
- Wu, M. et al. Biomimetic, knittable aerogel fiber for thermal insulation textile. Science Vol 382, Issue 6677, 1379-1383 (2023). https://doi.org/10.1126/science.adj8013.
- Top 10 Facts About Polar Bears. Dostupné z: https://www.wwf.org.uk/learn/fascinating-facts/polar-bears