Vaxning varm och kall

Fasförändringsmaterial håller astronauterna varma i rymdens svarta tomrum och svala i solbländningen. Mikroinkapsling är förbannelsen av doftkänsliga tidningsläsare. Nu har två företag - Outlast Technologies, baserat i Boulder, Colorado, och Frisby Technologies, baserat i Freeport, N.Y. - gift sig med dessa teknologier för att skapa nya typer av kläder som reglerar bärarens kroppsvärme.

Fasförändringsmaterial lagrar eller avger värme när de pendlar mellan fast och flytande form. När ett fasförändringsmaterial ändras till ett fast tillstånd avger det värme; när det återgår till flytande tillstånd absorberar det det som en smältande isbit som drar värmen från ett glas vatten. Faktum är att vatten kan definieras som ett fasförändringsmaterial med en triggertemperatur på 32 grader Fahrenheit. Sådana material är vanliga; en NASA-studie identifierade fler än 100.

Den här historien var en del av vårt marsnummer 1998

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Genom att anpassa teknologi som ursprungligen utvecklades för det amerikanska rymdprogrammet, använder de två företagen mikroinkapsling - små kapslar som de som omsluter doftdroppar i glansiga magasinparfymannonser - för att fånga de isolerande egenskaperna hos fasförändringsmaterial.

Varannan isolering där ute beror på en sak: instängd luft, säger Matt Maguire, chef för teknisk utveckling på Frisby. Vi utnyttjar faktiskt din kroppsvärme. Vi kan fånga den och använda den när din kropp behöver den.

Mikrokapslarna absorberar inte bara mer värme än traditionella isoleringar, de avger den också gradvis inom ett specifikt temperaturområde. Rick Wolf, ordförande för Outlasts kläd- och textildivision, liknar tekniken med dimmern på en ljusströmbrytare. Det vi tillhandahåller är inte bara isolering utan temperaturreglering, säger han.

En snowboardhandske gjord av ett slags mikroinkapslat fasförändringsmaterial, till exempel, har en triggertemperatur på 83 grader Fahrenheit. När en snowboardåkare först tar på sig handsken laddar hennes kroppsvärme upp fasförändringsmaterialet och ändrar det från fast tillstånd till flytande. När hon åker uppför stolliften fungerar materialet som en termisk barriär, som avger värme när mikrokapslarna ändrar tillstånd.

Kylan måste göra dem fasta innan den kan tränga in i händerna, säger Maguire.

När snowboardåkaren åker nedför, genererar hon kroppsvärme som laddar mikrokapslarna och börjar cykeln om igen.

Även om företagen har licensierat samma grundteknologi, kommersialiserar de den på olika sätt. Outlast har utvecklat en egen process genom vilken den bäddar in mikrokapslarna i strängar av akrylfibrer eller binder ett lager av dem till ett tyg. Frisby suspenderar kapslarna i vätskor och en mängd olika skum. Det kallar skummet det använder i klädprodukter för ComforTemp.

Wolf vägrar att identifiera materialen i Outlast-produkter, men Maguire säger att Frisby använder paraffinmaterial som kan formuleras med triggertemperaturer som sträcker sig från -30 grader till 270 grader Fahrenheit. Materialen är inrymda i kapslar som vanligtvis är 25 mikrometer i diameter, säger Maguire, och de tål upprepade smältningar och frysningar vid samma temperatur nästan för evigt.

Till skillnad från parfymannonser, vars kapslar är designade för att frigöra dofter genom att spricka, använder Outlast och Frisby kapslar som tål hård användning och upprepad tvätt. De påverkas inte av fukt och förlorar inte heller sin effektivitet, som förhöjda isoleringar gör, när materialet komprimeras.

Konsumenter skördar redan frukterna av denna nya teknik. Eddie Bauer, detaljhandelskedjan och klädtillverkaren, använder Outlast i sin EBTek-linje av utomhusutrustning. Nordica kommer att använda Outlast i foder av sina toppklassiga pjäxor. Handsktillverkaren Wells Lamont använder ComforTemp-skum i sin Hotfingers-linje av skid- och snowboardhandskar, medan konkurrenterna Grandoe och Manzella använder Outlast-fibrer och tyger i sina produkter. De nya materialen dyker också upp i bergsklättringsstövlar, fiskevadare och termounderkläder. Och den amerikanska militären undersöker sätt att använda dem för att hålla soldater och dykare bekväma i hårt väder.

De två företagen utforskar nu mer specialiserade applikationer för de nya materialen, från brandmansdräkter och racerbilsförares stövlar till kylsystem för datorer och leveransbehållare som håller maten varm eller blodflaskorna svala. Frisby försöker till och med skapa en värmebeständig beläggning för underlivet på ett vertikalt startande flygplan, vilket avsevärt kan minska fordonets kostnad.

Gränserna är nästan gränslösa när det gäller marknader för dessa produkter, säger Maguire.

Dölj