Odzież z kosmosu

Jednym z ciekawych przykładów jak zaawansowane technologie kosmiczne zostają zaadoptowane do zadań na Ziemi jest zastosowanie materiałów opracowanych na użytek kosmonautów pracujących w otwartej przestrzeni kosmicznej, czyli tzw. kombinezonów kosmicznych.
Głównym zadaniem wspomnianej technologii jest stworzenie materiałów, które chroniłyby astronautów przed przegrzaniem kiedy wystawiani na bezpośrednie działanie promieni słonecznych realizują zadania na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS. Opracowane na potrzeby kosmonautów tkaniny zostały przejęte i rozwinięte komercyjnie do zastosowań na Ziemi w ramach projektu Safe&Cool. Odzież z tkanin tego typu używana jest do ochrony strażaków, hutników i innych, pracujących w niezwykle gorących i niebezpiecznych warunkach osób.
Projekt Safe&Cool został zainicjowany w ramach Transferu Technologii ESA i zrealizowany przez sześć firm z Włoch, Belgii i Polski działających w kooperacji z włoską Grado Zero Espace i polską CIOP-PIB. W ramach projektu rozwinięto wysokiej jakości materiał ochronny wykorzystujący trzy technologie. Pierwszą technologią jest wykorzystanie tkaniny o specjalnej trójwymiarowej strukturze, która doskonale nadaje się do kontroli temperatury oraz wilgotności zastępując klasyczną trójwarstwową tkaninę ochronną. Materiały używane w ramach tej technologii to włókna hydrofobowe pozwalające na uniknięcie uczucia wilgoci w kontakcie z ciałem, które w połączeniu z tworzącymi kanały włóknami hydrofilowymi sprawnie transportują wilgoć z dala od skóry. Druga technologia to system chłodzenia przejęty z tkanin kombinezonów astronautów pozwalający na cyrkulację cieczy w kanałach umieszczonych w trójwymiarowej strukturze tkaniny (patrz rysunek obok), a za razem na odprowadzanie nadmiaru ciepła. Polimer wiążący wodę to trzecia technologia, wprowadzona zarówno jako warstwa jak i w formie proszku rozprowadzonego wewnątrz całej objętości tkaniny, która ma za zadanie absorbowanie i wiązanie nadmiaru wilgoci, a w przypadku nagłego skoku temperatury, wspomaganie systemu chłodzenia poprzez uwolnienie zgromadzonej cieczy.
Należy zaznaczyć, że system chłodzenia rozwinięty przez Grado Zero Espace został już z powodzeniem zastosowany w ubraniach mechaników McLarena z Formuły 1 oraz hiszpańskiego kierowcy Moto-GP Sete Gibernau. Co więcej, zidentyfikowano wiele obiecujących aplikacji, włączając w to stroje sportowców czy transport. W szczególności polska firma TAPS, będąca członkiem konsorcjum w ramach projektu Safe&Cool przeprowadziła testy na zastosowanie opisanej technologii jako systemu, który pozwoli na lepsze grzanie lub klimatyzację elementów siedzeń w samochodach osobowych oraz transporcie publicznym.
Innym, niezwykle interesującym przykładem zastosowania materiałów z kombinezonów astronautów jest transfer technologiczny przeprowadzony przez NASA. W ramach tego transferu wykorzystano fakt, że kosmiczne kombinezony oprócz funkcji chłodzenia posiadają wiele warstw tkaniny chroniącej skórę przed działaniem promieniowania ultrafioletowego. Bazując na tej technologii i wiedzy specjalistów z NASA firma Solar Protective Factory (SPF) opracowała tkaninę odbijającą promieniowanie UV lub przekształcającą je w ciepło, które szybko się rozprasza. Stworzony materiał, w przeciwieństwie do tego z kombinezonów kosmicznych, okazał się wygodny, lekki i przewiewny w słońcu oraz upale. Dzięki temu można było stworzyć specjalne okrycia, w tym kapelusze, rękawiczki, skarpetki, spodnie, szaliki, okulary ochronne i kurtki, które pozwoliły osobom cierpiącym na nadwrażliwość na światło słoneczne na bardziej komfortowe funkcjonowanie, a w niektórych wypadkach na wyjście po raz pierwszy z domu w dzień. W szczególności stworzone okrycia pomogły osobom cierpiącym na takie choroby jak: porifia skórna prowadząca do uszkadzania obszarów skóry wystawionych na światło słoneczne; hipohydrotyczna dysplazja ektodermalna, której jednym z objawów jest zmniejszenie lub zupełne pozbawienie organizmu zdolności regulacji temperatury ciała przez pocenie się; skóra pergaminowa (xeroderma pigmentosum) będąca zespołem chorób skóry prowadzących do nieodwracalnych zmian i uszkodzeń DNA w komórkach skóry wystawionych na działanie promieniowania UV. Również pacjenci z bólem neurologicznym wywołanym przez stwardnienie rozsiane czy neuropatie skorzystali z efektów chłodzenia przez tego typu tkaniny.
Oprócz wielu zastosowań na polu medycznym, różnorodne technologie opracowane pierwotnie dla kombinezonów kosmicznych zostały rozwinięte i zaadoptowane m.in. na kostiumy pływaków oraz ubrania codziennego użytku chroniąc nas niemal jak astronautów.

Źródło ilustracji – ESA