Достаем шерстяные вещи: пермские ученые рассказали об удивительных свойствах материала
Обострение экологических проблем ведет к росту популярности натуральных материалов. Все больше компаний и потребителей отказываются от синтетики в пользу шерстяных тканей, выбирая естественность. Эксперт Пермского Политеха рассказал, какими особыми свойствами обладает шерсть, что такое ланолин и как он успокаивает кожу с дерматитом, почему материал реже требует стирки и не сохраняет запах пота, кто поставляет самый теплый и износостойкий вид, чья шерсть считается самой редкой и дорогой.
Что такое шерсть?
Шерсть — это волосяной покров животных, который состоит из остевых (более длинных, грубых, толстых) и пуховых (более мягких, тонких, извитых) волос. Задача остевых волос – формировать структуру, защиту, объем шерсти, а задача пуховых волос – «подшерстка», сохранять оптимальную температуру тела.
На разрезе в стержне остевого волоса выделяют три слоя: кутикулу из роговых пластинок; корковый слой из веретенообразных ороговевших клеток и сердцевину из кубических и цилиндрических ороговевших клеток. Сердцевина под микроскопом имеет внутри вид канала.
В отличие от остевых волос, у пуховых волос часто отсутствует или очень слабо выражена центральная часть волоса — медулла (сердцевина). Это делает их более гибкими и легкими. Пуховые волосы обычно более извитые (волнистые), что помогает создавать воздушную прослойку, способствующую терморегуляции. Они короче остевых и служат для создания подшерстка, который удерживает тепло и защищает кожу животного от холода.
— Шерсть отлично согревает благодаря своей структуре. Ее волокна имеют чешуйчатую поверхность, создающую воздушные карманы. Они задерживают воздух, который плохо проводит тепло, тем самым снижая теплоотдачу тела. Кроме того, шерсть способна впитывать до 30% влаги от собственного веса, оставаясь сухой на ощупь. При поглощении влаги она выделяет небольшое количество тепла (экзотермическая реакция), что добавляет ощущение уюта, — рассказывает Ксения Роман, младший научный сотрудник кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» Пермского Политеха.
Какой вид шерсти выбрать?
Овечья шерсть отличается доступностью, прочностью, износостойкостью и прекрасными теплоизоляционными качествами. Разнообразие пород овец позволяет получать шерсть с различными характеристиками — от тончайшей мериносовой до более грубой. Верблюжья, напротив, легкая и очень теплая, обладает высокой гигроскопичностью и целебными свойствами благодаря содержанию ланолина. Она также гипоаллергенна, хотя и стоит дороже овечьей.
— Козья представлена двумя ценными разновидностями: невероятно мягким и тонким кашемиром, который получают из подшерстка кашмирских коз, и мохером — более прочной и блестящей шерстью ангорских коз. Оба вида отличаются высокой теплоизоляцией, но кашемир ценится выше. Шерсть ламы обладает хорошими водоотталкивающими свойствами, она менее эластична, чем овечья, но прекрасно подходит для изготовления верхней одежды, — объясняет Ксения Роман.
Шерсть альпаки отличается разнообразием натуральных оттенков, гипоаллергенностью и устойчивостью к скатыванию. Самой дорогой и редкой считается шерсть викуньи, вида парнокопытных млекопитающих семейства верблюдовых. Они обитают в Перу, Боливии, Чили и Аргентине. Материал отличается исключительной мягкостью, тонкостью и теплотой.
Естественный жир из шерсти успокаивает кожу человека
Ланолин – это воск, выделяемый сальными железами шерстяных животных. Раньше его считали жиром, но в составе не оказалось глицерид (сложных эфиров глицерина), поэтому настоящим жиром его назвать нельзя. В основном в этом веществе содержатся сложные эфиры стеринов.
Ланолин в шерсти, особенно в овечьей, является отличным эмолентом — он образует на поверхности кожи тонкую пленку, которая препятствует испарению влаги, удерживая ее в коже. Это делает ее мягкой, гладкой и увлажненной, предотвращая сухость и шелушение.
— Пленка ланолина также служит защитным барьером, оберегая кожу от негативного воздействия окружающей среды, например, от ветра, холода, сухого воздуха и раздражающих веществ. Кроме того, естественный жир обладает легкими противовоспалительными свойствами. Он может помочь успокоить раздраженную и воспаленную кожу, например, при дерматитах или экземе, — отмечает Ксения Роман, младший научный сотрудник кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» Пермского Политеха.
При стирке шерсти в горячей воде или с щелочными моющими средствами, ланолин смывается. Для его восполнения существуют специальные жидкие гели и мыло для стирки.
Шерсть затрудняет прилипание бактерий и грязи
По словам эксперта, синтетические волокна, имеющие в своей структуре полимерные цепи с полярными группами, способны накапливать положительный электрический заряд из-за трения и диэлектрических свойств. Он создает благоприятную среду для адгезии (прилипания) и размножения бактерий, многие из которых имеют отрицательный заряд. Бактерии, разлагая органические вещества пота, выделяют летучие соединения, вызывающие неприятный запах.
— В отличие от синтетики, натуральная шерсть, состоящая из кератина, обладает более сложной структурой и амфотерными свойствами. Ее поверхность не накапливает статический заряд так активно, как синтетические волокна, а чешуйчатая структура затрудняет прилипание бактерий. Более того, шерстяное волокно обладает хорошей гигроскопичностью – способностью впитывать влагу. Так пот, поглощенный материалом, медленно испаряется, что препятствует накоплению влажной среды, благоприятной для роста микроорганизмов, — говорит Ксения Роман.
Благодаря чешуйкам шерсть не сложно свалять в плотный войлок
— Шерсть сваливается в войлок из-за уникальной структуры. Чешуйки на поверхности волокон цепляются друг за друга при механическом воздействии (термическая обработка, трение, влага) подобно застежке-липучке. Влага способствует размягчению кератина, делая волокна более податливыми и усиливая сцепление. В результате их переплетения образуется плотный неразрывный войлок, — сообщает эксперт Пермского Политеха.
Чтобы уменьшить скатывание и при этом повысить прочность на разрыв, устойчивость к истиранию в шерстяное полотно добавляют синтетические волокна, например, нейлон и полиэстер или натуральные – лен и хлопок.
Еще одна особенность чешуек — они отталкивают воду, поэтому капли не впитываются сразу, а воздушные пространства между волокнами создают дополнительный барьер для влаги. Именно поэтому в дождь шерстяные вещи намокают не мгновенно.
Уход за шерстяными вещами
Преимущество шерсти над синтетическими тканями начинается с биоразлагаемости. Природный материал легко разлагается микроорганизмами в почве. Кроме того, шерсть – возобновляемый ресурс, регулярно отрастает у животных, а на ее производство требуется меньше воды и энергии, чем создание тканей с помощью химического синтеза.
По словам Ксении Роман, такая одежда обладает способностью самоочищаться, что позволяет реже прибегать к стирке. Она отличаются прочностью и долговечностью, при правильном уходе позволяет вещам служить долгие годы, сокращая потребление и количество отходов.
Часто для них достаточно лишь сухой чистки или проветривания. Стирать изделия нужно, следуя рекомендациям на этикетке, используя специальные средства и прохладную воду. Важно помнить, что сушить такие вещи нужно в расправленном виде и естественным образом. Ни в коем случае нельзя в электросушилке, на батарее и открытом солнце.
Бережное отношение к шерстяным вещам — залог их долгой службы и защиты от «незваных гостей», в том числе моли.
— Моль, питаясь кератином, основным белком шерсти, может испортить изделие, поэтому перед тем, как отправить вещи на хранение, важно тщательно их выстирать или почистить. Это насекомое привлекает запах грязи, пота и пищи, поэтому важно, чтобы вещи были перед длительным хранением вещи были чистыми. Далее следует позаботиться о герметичной упаковке, поместив в пакеты, контейнеры или чехлы из плотной ткани, что создаст физический барьер.
Усилить защиту можно с помощью натуральных средств, например, саше с лавандой, кедровыми опилками или травами, которые отпугивают насекомых. Химические средства, такие как нафталин или парадихлорбензол, также эффективны, но требуют осторожного применения и имеют неприятный для человеческого обоняния аромат, — говорит Ксения Роман, младший научный сотрудник кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» Пермского Политеха.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Переход к оседлой жизни и выращиванию кукурузы на юге Анд оказался историей затяжного кризиса. Международная группа ученых выяснила, как местные сообщества и группы мигрантов сообща пытались пережить последствия этой трансформации.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно