«Куртка, которая “худеет”, когда вы потеете»: бактериальная целлюлоза научила одежду саморегулировать тепло

В Science Advances описали «умную» тёплую ткань, у которой начинка из натуральной бактериальной целлюлозы сама реагирует на потоотделение: когда вокруг тела влажно, материал автоматически становится тоньше, а когда сухо — снова набирает «пухлость» и держит тепло. В прототипе толщина менялась примерно с 13 мм (сухо) до 2 мм (влажно), а общая идея — продлить время теплового комфорта без электроники и батареек. 

Фон

Что уже пробовали до этого:

1. Фазопереходные материалы (PCM) в микрокапсулах «глотают» тепло при плавлении и отдают при кристаллизации, но работают в узком температурном окне и слабо реагируют на реальное потоотделение. 
2. Радиативные ткани на основе нанопористого полиэтилена (nanoPE) пропускают тепловое ИК-излучение тела, обеспечивая пассивное «охлаждение излучением», но это по сути канал отвода, а не «саморегуляция утепления» при поте. 
3. Влажностные актуаторы/гигроморфные ткани меняют форму/поры при повышении влажности, расширяя «зону комфорта» без проводов — направление стремительно взрослеет. 

• Проблема, которую решают «умные» ткани. Термокомфорт одежды рушится, когда активность быстро меняется: на усилии перегрев и потоотделение, при остановке — переохлаждение из-за влажного слоя. Поэтому последние годы бурно развиваются адаптивные термо-/влаго-текстили, которые подстраивают теплообмен без батареек и сложной электроники. Обзоры подчёркивают ключевой вектор — динамическое управление теплом и влагой на уровне волокна/слоя ткани. 
• Почему именно влажность/пот — лучший «триггер». Пот — главный быстрый маркёр перегрева: как только локальная влажность растёт, системе нужно снизить тепловое сопротивление (меньше «пухлости»/воздушных камер) и усилить испарение; когда подсыхает — вернуть утепление. Отсюда идея материалов, которые в автомате отвечают на влажность, а не на внешнюю температуру. Это экономит энергию и избегает громоздкой электроники. 
• Что такое бактериальная целлюлоза и почему она перспективна. BC — биополимер, который «выращивают» уксуснокислые бактерии (Komagataeibacter): он образует нанофибриллярную сеть с высокой водоёмкостью, прочностью, воздухопроницаемостью и биосовместимостью. В текстиль/материаловедении BC ценят за чувствительность к влаге и устойчивое производство из возобновляемого сырья. 
• Научный зазор, который закрывает новая статья. Большинство пассивных решений либо отводят тепло (радиативные), либо буферизуют его (PCM), слабо учитывая, что влажность сама должна «переключать» утепление. Работа в Science Advances как раз использует BC-прослойку как «сердце» тёплой одежды, которая утоньшается при поте (меньше воздуха → меньше утепления) и снова расправляется в сухости — то есть строит саморегулируемую теплоизоляцию на влажности тела. 
• Контекст поля: куда это вписывается. Тенденция — к пассивным, био- и полимерным системам, которые расширяют «окно комфорта» без энергии пользователя. Рядом идут: гигроморфные актуаторы нового поколения (показывают заметное расширение комфорт-зоны) и целлюлозные/био-основы для радиативного охлаждения — BC хорошо встраивается в эту «зелёную» ветку персонального термоменеджмента. 
• Практический смысл для индустрии. Если влажностно-управляемая «пухлость» утеплителя из BC подтвердится в носимых испытаниях (стирка, износ, запахи, настройка порога ответа), производители получат масштабируемую, био-основную начинку для зимних/активных слоёв — с меньше перегревом на ходу и меньше ознобом на привале. Это комплиментарно, а не конкурентно радиативным и PCM-решениям: их можно комбинировать в многослойных системах.

Как это устроено 

• Начинка из бактериальной целлюлозы (BC) — это природная «сеточка» нанофибрилл, которую производят безвредные бактерии (знакомые всем по чайному грибку/комбуче). Такая мембрана лёгкая, прочная, дышащая и гидрофильная — отлично «чует» влагу. 
• Когда вы начинаете потеть, локальная влажность под одеждой растёт, волокнистая прослойка теряет «пухлость» и расплющивается — меньше воздуха внутри → меньше утепления → телу легче сбросить лишнее тепло. Как только вы подсыхаете, структура снова расправляется и возвращает высокий уровень теплоизоляции за счёт воздуха между волокнами. Это простой пассивный механизм, работающий на влаге, а не на электронике. 

Что показали авторы

• Адаптация к поту и влаге. В сухих условиях материал держит максимальную толщину ~13 мм, а при высокой влажности (моделирующей потоотделение) истончается до ~2 мм. За счёт такой «переменной толщины» прототип заметно продлевает время теплового комфорта по сравнению с обычной тёплой тканью, особенно при смене режима «покой → нагрузка». 
• Принцип масштабируемый. Авторы подчёркивают, что «начинку» можно вшивать в разные типы одежды — от подкладок до утепляющих слоёв — и настраивать под климат/нагрузку. 

Зачем это вообще нужно

Классическая тёплая одежда — это компромисс: чем теплее слой, тем выше риск «перегреться и вспотеть», а после — переохладиться из-за мокрой пододёжной «мини-сауны». Текстиль, который сам ослабляет утепление во время потения и возвращает его в сухости, помогает держать «золотую середину» без лишних молний, клапанов и батареек. В термоуправлении человека влага играет ключевую роль (тепло уносится при испарении), поэтому «умные» ткани всё чаще учатся реагировать именно на влагу/влажность. 

Чем это отличается от других «умных» тканей

• Никакой электроники. В отличие от активных систем (термоэлементы/мягкая роботика), тут чистая физика материала: влажно → тоньше, сухо → толще. Это проще, дешевле и потенциально долговечнее. 
• Не «клапаны», а «пухлость». Ранее предлагались ткани с влажностными клапанами/порами или с толщиной-«гармошкой» на полиимерных вставках. Теперь роль «гармошки» берёт на себя натуральная бакцеллюлоза, уже известная в медицинских повязках и «зелёном» текстиле. 
• Эко-потенциал. Бактериальная целлюлоза биосовместима и биоразлагаема, её можно выращивать без хлопка и нефти, а производство согласуется с нынешним трендом на устойчивые материалы. 

Где это пригодится

• Зима в городе и «офис-улица-метро». Перепады активности и климата меньше «бросают» тело в жар/холод — комфорт дольше «держится».
• Горные/беговые активности. Во время подъёма/бега ткань вентилирует, на привале — снова утепляет.
• Полевые и производственные условия. Чем меньше подвижных деталей и электроники, тем надёжнее. (Плюс плюс за малый вес и «дышащесть» BC.) 

Ограничения

Это пока научная разработка и прототип; для повседневной одежды ещё нужно проверить:

• Долговечность и стирку (многократные циклы увлажнение-сушка, «химчистка жизни»),
• Комфорт кожи и запахи при длительном ношении,
• Настройку «порогов» срабатывания под разные климат/потеющие профили,
• Стоимость и масштабирование выращивания бакцеллюлозы до рулонов ткани. Для сравнения: область «терморегулирующих» тканей активно растёт, но лишь часть идей добирается до массового рынка. 

Вывод

«Одежда, которая сама подстраивается под пот», — это логичное продолжение десятилетних поисков влажностно-чувствительных и термочувствительных текстилей. Новая работа в Science Advances добавляет к полю натуральную бактериальную целлюлозу как «сердце» адаптивного утеплителя и показывает крупную амплитуду изменения толщины (13 → 2 мм) вместе с увеличением времени теплового комфорта — без проводов и датчиков. 

Источник: Sweat-sensitive adaptive warm clothing, Science Advances (AAAS), 2025. DOI: 10.1126/sciadv.adu3472