温暖化する惑星に適応する上で、私たちの服はどのような役割を果たしますか?

カテゴリー 理科 気候 気候危機 通信網 持続可能性 天気 | September 21, 2021 04:26

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深刻な熱イベントは、現在から2050年の間に発生する可能性が最大7倍高くなります。 テキスタイルエンジニアはそれについて何かをしている。

パシフィックノースウェストは焼いています。

それは穏やかな夏のために設計された地域であり、カレンダーの残りの部分を通して涼しくて曇りの状態からの休息として機能する暖かくて乾燥した日があります。 ただし、設計されていないのは3桁の温度です。 この地域には、住民が対処するために必要なメカニズムを備えるための適切なインフラストラクチャが不足しています。 (2019年現在、 わずか44% シアトルの住民の中には、何らかの形のエアコンがあると報告されています。)

これは生死にかかわる重要性のジレンマです。 6月下旬、歴史的な熱波により、ブリティッシュコロンビア、オレゴン、ワシントンで記録的な気温が発生しました。 数百人を殺す. そして今、極度の暑さが戻ってきました。ポートランドは通常、1年に平均100度の日がありますが、8月中旬の水曜日と木曜日は2021年にその合計が5になりました。

灼熱しているのは太平洋北西部だけではありません。 この夏、猛暑がアフリカ北部と南ヨーロッパの観光客のホットスポットを襲った。 スペインは、たとえば、華氏115度で気温が上昇し、ヨーロッパ全体の暑さの記録である118.4度(1977年のアテネ)からわずか3度離れていました。

気候科学者たちは、何十年もの間、私たちの燃えるような未来について私たちに警告してきました。 今、その未来はここにあります—そしてそれはますます熱くなるでしょう。 ジャーナルで7月に発表された研究で ネイチャークライメートチェンジ、研究者は、深刻な熱イベントが現在から2050年の間に発生する可能性が最大7倍、2051年から2080年の間に発生する可能性が21倍以上であることを発見しました。

それで、私たちは何を着ますか?

脆弱な生活と障害のあるインフラストラクチャが危険にさらされているため、ワードローブの内容は必ずしも頭に浮かぶわけではありません。特に恵まれないコミュニティにとっては、生き残ることが重要です。 すでに気候危機の頂点にある. しかし、もしその生き残りが、ある小さな意味で、私たちの背中のシャツにかかっているとしたらどうでしょうか? 私たちの服が私たちを涼しく保ち、健康を監視し、さらには炭酸ガスを吸収することができたらどうでしょうか? 結局のところ、ファッションは私たちの生活に服を着せるために存在し、それらの生活が変化するにつれて、その服装はかつてないほど重要になっています。

2019年の時点で、シアトルの住民の44%だけが何らかの形のエアコンを使用していると報告しています。

写真:ゲッティイメージズ経由のマイケルハンソン/ AFP

とにかく、小売業界はまだ着実に進んでいません。 過去5年間で、お気に入りの小売業者はほぼ確実に 進行中の計算の中心にいることに気づきました 持続可能性の問題だけでなく、労働者の権利、フェミニズム、反人種差別、包括性の問題について。 そしてファッションしながら 2番目に汚染されている業界ではありません、頻繁に主張されているように、それもきしむようなクリーンではありません。アパレルとフットウェアのセクターは、世界の温室効果ガス総排出量の8%以上を生み出しています。 2018Quantisレポート、排出量は2030年までに60%以上増加すると予測されています。

それでも、ファッションはソリューションに参加することから、そしてそうすることから緊急に免れることはありません。 化石燃料の抽出に依存し続けている業界はありません。 ファストファッションのように. したがって、量販店は、たとえば廃水を最小限に抑えることで二酸化炭素排出量を削減することを目指していますが、ポートランドを涼しくしているわけではありません。 しかし、私たちが負っているテキスタイルの革新は、パークアベニューの会議室全体に座っている幹部ではなく、でんぷん質の白い白衣を着た科学者にあるのかもしれません。

この春、MITの機械工学科の研究者は、ますます暑くなる世界のアパレルおよびフットウェア業界にとって、地震学的重要性の突破口を発表しました。 5年前、エンジニアは、薄くて軽量のポリマーであり、現在使用されている最も一般的なプラスチックであるポリエチレンを、自己冷却特性を提供する繊維に紡ぐことに着手しました。 2021年に彼らは成功し、今では多数の使い捨てプラスチックを体温を調節できる衣類に変えることができる技術を開発しました。

MITのポリエチレンテキスタイルは、湿気を吸収して蒸発させることで機能し、綿、ナイロン、ポリエステルなど、地球上で最も普及しているファブリックよりもはるかに高速に機能します。 このプロジェクトの研究科学者であるDr.Svetlana Boriskinaは、ポリエチレン生地は従来の繊維と交換可能に使用できると概算しています。 また、ライフサイクル全体でエコロジカルフットプリントが小さくなります。

Boriskinaのバックグラウンドは繊維工学ではなく、光学とフォトニクスです。これは、光の科学に基づいた物理学として簡単に定義できる専門分野です。 これにより、彼女は衣服の観点からではなく、光の生成、検出、操作に根ざしたものからポリエチレンにアプローチすることができました。 これはすべての違いを生みました。

「私たちは、受動的に冷却する方法への新しいアプローチを探していました」とBoriskina氏は言います。 「人々はずっと前に断熱材で受動的に暖める方法を考え出しました。 冷却はより困難です。 私はこの光学的背景を持っているので、私たちが利用していなかったメカニズムが1つあることに気づきました。それは、放射線です。」

ほとんどの(すべてではないにしても)従来の衣服は、生地の内部に熱放射を閉じ込め、そこで体に吸収されると彼女は言います。 MITの研究を通じて、エンジニアは、ポリエチレンが、放射線をスポンジ状にするのではなく、放射線をはじくのに必要な種類の透明性を提供できる唯一の既知の代替品であると判断しました。 しかし、その物理的特性よりもさらに重要なのは、実際に着用できるという事実です。

「それが、伝統的にポリエチレンが衣服に使用されていなかった理由の1つでした」とBoriskina氏は言います。 「ビニール袋の経験からわかるように、ポリエチレンは実際には疎水性の材料です。 水をはじくので、雨を止めたい場合は効果的ですが、肌の汗を取り除きたい場合はそれほど効果的ではありません。」

エンジニアは、未加工の粉末状のポリエチレンから始め、それを細い繊維ストランドに押し出し、それをグループ化して織可能な糸を作成しました。 押し出しプロセス中に、繊維は酸化し、その表面エネルギーを疎水性から親水性に変化させます。そこで、繊維は最初に過剰な水分を引き付けてから、表面に吸い上げます。

「生地に触れると、指先でこの即時の冷感が得られます」とBoriskina氏は言います。 「それは、エネルギーが材料から除去されていることを意味します。」

ポリエチレンの美しさは、その汎用性にあります。 Boriskinaのチームは、押し出されたポリエチレン繊維から糸を製造することができたため、綿のようなものを使用する可能性のある最新のサプライチェーンに生地を組み込むことができます。 また、着色剤を原料粉末に混合することで、水なしで染色することもできます。これは、汚染と水廃棄物の最大の犯罪者にランクされる業界にとって、環境に多大なメリットをもたらします。

6月の太平洋北西部の熱波の間に華氏116度を読み取るポートランドの温度計。

写真:ゲッティイメージズ経由のMaranie Staab / Bloomberg

巧妙に設計されていますが、ポリエチレンはそうではありません 技術的に 「スマート」ファブリック—これらは、UV保護およびプラズマ処理された衣類での気候に焦点を合わせたアプリケーションを含め、何年にもわたって開発されてきました。 上海の復旦大学では、高分子科学者のPeiningChenとHuishengPengが電気的に織り合わせました 導電性の透明な繊維と発光糸が、ウェアラブルとして機能する柔軟で通気性のある生地になっています 画面。

復旦大学の研究者は、スリムなテキスタイルディスプレイを備えたプロトタイプを作成しました。 インサイドサイエンス、脳波を読み取るヘッドセットを装着したボランティアを監視できます。 ヘルスケアへの影響を想像してみてください。実際には、このディスプレイは個人の視床下部、セクションを追跡できます。 体温調節を制御し、あなたの内部温度が高くなりすぎているか、または下がっているときを示すあなたの脳の 低い。

他の場所では、ドイツ繊維繊維研究所の科学者が 生体材料から作られた開発された炭素繊維 前述のポリエステルやナイロンのように、世界で最も侵襲性の高い合成元素の排出物のないバージョンを迅速に作成しようとしています。

Boriskinaと彼女の同僚は、今年3月に調査結果を発表したばかりですが、MITはすでに、米国海軍の多くの衣料品ベースのプロジェクトにポリエチレン生地を実装しています。 (当然のことながら、彼女は細部にこだわっています。)彼らは独自の独立した会社も立ち上げました。 自社の衣料品を監督しながら、製造業者にポリエチレンを提供することを期待しています—アクティブウェアは興味深いです— 製造。 アクセシビリティは最優先事項です。アパレル業界は、どのようにして製品を最も必要としているリスクのあるグループの手に渡せるのでしょうか。

「これは非常に大きな市場であるため、新興企業である私たちは、これらの大企業がライセンス供与プロセスを経て、いくつかの試験を行うことができることを望んでいます」と彼女は言います。 「これがまもなく市場に出る可能性があることは非常に楽観的です。」

時間は重要です。 間もなく、Boriskinaのような自己冷却型の加工品は、極度の暑さやそれに伴うすべての影響を乗り切るためにますます必要になるでしょう。 それは、アパレル業界が追いつくかどうかではなく、いつかという問題です。

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