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Under direct sunlight, purple cotton usually faces a choice: absorb enough green light to look purple, or reflect the sun and stay cool. A team from Zhengzhou University and Adelaide University has built a prototype fabric that does both. In outdoor tests, it stayed 6.2°C cooler than commercially dyed purple cotton and 4.2°C cooler than commercial white cotton.
Sous la lumière directe du soleil, le coton violet est généralement confronté à un choix : absorber suffisamment de lumière verte pour paraître violet, ou réfléchir le soleil et rester frais. Une équipe de l’Université de Zhengzhou et de l’Université d’Adélaïde a conçu un prototype de tissu capable de faire les deux. Lors de tests en extérieur, il est resté 6,2 °C plus frais que du coton violet teinté dans le commerce et 4,2 °C plus frais que du coton blanc vendu dans le commerce.
The material reflects an average 87.6% of solar radiation and emits 96.4% of mid-infrared radiation. That second property lets heat leave the fabric through the atmosphere toward outer space, the basic mechanism behind its passive cooling. Purple is difficult because producing the color requires absorbing green light, one of the strongest parts of the solar spectrum.
Le matériau réfléchit en moyenne 87,6 % du rayonnement solaire et émet 96,4 % du rayonnement infrarouge moyen. Cette seconde propriété permet à la chaleur de quitter le tissu à travers l’atmosphère en direction de l’espace, selon le mécanisme de base de son refroidissement passif. Le violet est difficile à obtenir, car sa production nécessite d’absorber la lumière verte, qui constitue l’une des composantes les plus intenses du spectre solaire.
The researchers packed microscopic fibers with a purple metal-organic framework, or MOF, and zinc oxide nanoparticles. Together, the materials create the color while giving the textile its reflective and heat-emitting properties. When placed over simulated skin, the fabric lowered daytime temperature by up to 8°C, compared with 4.6°C for white cotton and 2.8°C for conventional purple cotton.
Les chercheurs ont intégré à des fibres microscopiques une charpente métal-organique violette, ou MOF, ainsi que des nanoparticules d’oxyde de zinc. Ensemble, ces matériaux créent la couleur tout en conférant au textile ses propriétés réfléchissantes et émissives de chaleur. Placé sur une peau simulée, le tissu a réduit la température diurne jusqu’à 8 °C, contre 4,6 °C pour le coton blanc et 2,8 °C pour le coton violet classique.
For people who work or exercise outdoors, the practical promise is straightforward: a colored garment could help manage body temperature without consuming additional energy, rather than forcing a choice between appearance and cooling. The textile is also lightweight, flexible, able to withstand significant stretching, permeable to water vapor such as perspiration, and highly water-repellent.
Pour les personnes qui travaillent ou font du sport en extérieur, l’intérêt pratique est évident : un vêtement coloré pourrait contribuer à réguler la température corporelle sans consommer d’énergie supplémentaire, au lieu d’imposer un choix entre apparence et fraîcheur. Le textile est également léger, flexible, capable de résister à un étirement important, perméable à la vapeur d’eau comme la transpiration, et très déperlant.
The limits are equally clear. These are outdoor material tests and simulated-skin measurements, not evidence that a finished garment is ready for widespread use. The fabric retained its cooling performance after 50 washing cycles and its optical performance after ultraviolet aging equivalent to roughly 108 days outdoors. They say the approach could be adapted to other colors by using different metal-organic frameworks.
Les limites sont tout aussi claires. Il s’agit de tests de matériaux en extérieur et de mesures sur une peau simulée, pas d’éléments prouvant qu’un vêtement fini est prêt pour une utilisation à grande échelle. Le tissu a conservé ses performances de refroidissement après 50 cycles de lavage et ses performances optiques après un vieillissement aux ultraviolets équivalant à environ 108 jours en extérieur. Les chercheurs estiment que cette approche pourrait être adaptée à d’autres couleurs en utilisant des charpentes métal-organiques différentes.