30代男性の夏服が汗で透けて見えるとき、入った光と出た光の比、孔と界面が強める光の散乱、汗を模した液体による電磁波の遮蔽は、互いに別の測定である。水滴が弾かれる面と、数秒で裏へ移る面を分け、通勤の白シャツの見え方に戻して読む。対象は紙や加工した布で、着用中のシャツとは条件が違う。
昼休みに上着を脱ぐと、白いシャツの背中だけに肌の色が浮かんでいる。脇の下は布が肌に貼りつき、胸の中央はまだ乾いた白のままだ。汗の量と、光が布を抜けて見える量を、同じ一秒の出来事として見ている。
光学的な透過率は、入射した光の強さと、向こう側へ出た光の強さの比である。紙を乾かしているあいだの透過率から水分を読む関係が使われ、水分の分布は、紙を挟んでいた織物の構造と空間的に揃っていた。[8] 布の側では、孔の形と界面が光の散乱を左右し、散乱を強めた立体編地の反射率は最大99.4%に達する。[6] 汗を模した液体が綿とポリエステルの「通りやすさ」を動かした記録は、目の光ではなく、1.5 GHzの電磁波の遮蔽で、増加は最大1 dBだった。[4]
既存記事「ホットヨガ後のワンピースは濡れても平気？透け方と乾きやすさを分けて選ぶ」には、レッスン後のワンピースの透けと乾きを譲る。「ピラティスの夏の行き帰りの服装、黒と白を選ぶ前に日なたと風を確かめる」には、色と日なたと風の選択を譲る。ここで読むのは、30代の夏の通勤着が汗で色を変えるとき、透過率・散乱・濡れ方・電磁波が別の実験でどう測られているかだ。
透過率は、入った光と出た光の比である
透過率という言葉は、布がどれだけ薄く見えるかという感想ではない。光を物体に当て、入った強さと出た強さを比べた比である。通常の測定は、照らす側と測る側の両方から物体に触れる必要がある。片面しか見えない状況のために、蛍光を出す台に薄い物体を載せ、励起光を当て、蛍光の波長で戻ってくる光を見る方法が示された。検出器の前で励起光を除くので、表面で跳ね返った光を透過と取り違えにくい。[8]
この片面の方法と、両面から測る従来の方法を、中性濃度フィルターで比べた差は2.4%以下だった。フィルターは色の濃さで光を弱める板であり、汗を吸ったシャツではない。差が小さいのは、この比較に使ったフィルターについての話である。同じ装置を、紙の乾燥に使った例では、紙を織ったドライヤー布とヒーターのあいだに挟み、乾いていく途中の透過率を測っている。[8]
紙の光学的な透過率と水分量の関係は、それ以前に決められたものが使われた。乾いている最中の透過率から、そのときの水分量を読んでいる。水分量の分布は、挟んでいたドライヤー布の構造と空間的に対応していた。織りの凹凸の通りに、乾き方が面の上で揃う、という観察である。[8]
会議室の冷房で、背中のシャツがまだらに白へ戻る。真ん中は肌の色が残り、縫い目の横だけが先に乾く。紙の実験が示したのは、水分の地図が、押し当てた布の構造と揃いうるということだ。対象はシャツではなく紙である。それでも、色の戻りを「汗の量だけ」で説明しきる前に、布の織りと接触の形を見る理由にはなる。[8]
蛍光の明るさは、励起の波長と蛍光の波長の両方での透過率に直接つながるとされる。見ている光の色と、当てている光の色は同じではない。夏の屋外で自分の背中を見るときは、太陽の白い光が布を抜け、肌で散らばり、もう一度布を抜けて目に届く。実験室の透過率は、その往復のうち「薄い物体を一度抜ける割合」を、決められた波長で取った値だ。[8]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
孔と界面が、光を散らす
光がまっすぐ抜けない理由の一つは、孔と、材料が接する境目である。靴の甲に使う立体編地を、発泡で孔の階層を持たせて作った研究は、孔の形、分布、界面が散乱にどう効くかを、実験とシミュレーションで示している。散乱は方向によって違い、その異方的な散乱が放射冷却の能力に関わる、と説明された。複数の核から泡を立てて孔を階層にすると散乱が強まり、反射率は最大99.4%、中赤外線の放射率は98.9%になった。[6]
反射率が高いということは、当たった光の多くが入射側へ戻されている、という測定上の意味である。99.4%は、通勤の白シャツのカタログ値ではない。放射冷却のために散乱を強めた、靴の甲向けの編地の値だ。同じ編地の正味の放射冷却パワーは、昼で1平方メートルあたり153.2 W、夜で174.5 Wだった。平均の冷却温度は、綿の布より7.6度、PETの布より6.3度低い。[6]
綿より7.6度低い、は「白いシャツは黒いシャツより涼しい」という言い換えにはならない。比べているのは、孔を設計した編地と、綿、そしてPETである。PETはポリエステルの一種だ。日なたで白が眩しく見えることと、この反射率を同一視すると、対象の布がすり替わる。眩しさは目に戻った可視光の話であり、98.9%の放射率は中赤外線の話である。帯域が違う。[6]
この編地は、水分を運ぶ性能も、クッションや耐久と並べて挙げられている。光の側の数字は、階層にした孔が強めた散乱と、最大99.4%の反射率、昼と夜の放射冷却である。水を運ぶ項目と、光を返す項目は、同じ布の別の行に置かれている。[6]
汗を模した液体が動かすのは、電磁波の遮蔽である
伝統的な布は電気を通しにくく、電磁波に対しては透明だと知られている。ここでの透明は、肌の色が透けることではない。電波や、より広い電磁波が、布に遮られずに通り抜ける、という意味である。研究の目的は、汗に相当する高い水分が、その布の電気の通しやすさを上げ、電磁波を遮るために作られた導電性の布に並ぶかどうかを見ることだった。[4]
試料は綿とポリエステルの編地で、人の汗を模した二種類の液体を含ませた。遮蔽の効きはASTM D4935という方法で測っている。遮蔽に有意に効いた因子は、絞る圧力、乾燥時間、液体の種類だった。人工の汗を最も多く含ませた試料では、1.5 GHzの電磁遮蔽の増加が最大1 dBだった。[4]
1 dBは、この論文が報告した増加の幅である。水分、絞る圧力、乾き時間が電磁遮蔽を動かし、人工の汗が最も多い試料での増加は最大1 dBだった。胸ポケットの電波の話へこの値を持ち出す前に、測っていたのが布の電磁遮蔽だと確認する。[4]
面白いのは向きである。汗でシャツが透けた、という視覚の印象は「通りやすくなった」に近い。電磁波の測定では、人工の汗を多く含ませた側で遮蔽が増えている。つまり、この実験の範囲では、水分は電磁波を通りやすくしたのではなく、遮る側へ最大1 dB動かした。視覚の透けと、電磁波の透明を、一つの「透ける」に畳むと、向きまで逆になりうる。[4][8]
絞る圧力が効く、という因子は、日常の動作に接続できる。満員の中央線で背中を座席に押しつけると、布の中の水は絞られる。乾燥時間は、会議室に入ってからの分数に近い。液体の種類が効くなら、水道水で濡らした布と、汗で濡らした布を同じ水分量として扱うのも早い。ただし、これらは電磁遮蔽の因子である。見た目の透けの因子として転記すると、測っていた量が変わる。[4]
水滴が居座る面と、数秒で裏へ渡る面
濡れ方も一種類ではない。銅の微粒子を面に付けて超撥水にした研究では、面が粗く、空気のポケットを抱くために水滴が面へ広く触れない状態（Cassie-Baxter状態）になった。水は染み込みにくく、転がり落ち、自浄の性質も示した。作った面の水の接触角は、5マイクロリットルの水滴で164±2度だった。接触角は、水滴が面となす角度で、高いほど水を弾く側に寄る。[1]
粒子を載せた基材には、ガラス、プラスチックの透明板、脱脂綿、布、シリコンが含まれる。論文中の透明板は、夏服が透ける現象の名前ではなく、銅粒子を載せるためのプラスチックの板である。言葉が同じでも、物体が違う。水に10分、飽和の炭酸水素ナトリウム水溶液（pH約9）に5分、希硝酸と希硫酸（pH約5）に10秒、1-オクタンチオールに10秒耐えた、という耐久は、ガラスに載せた面について書かれている。温度は室温の25〜35度である。脱脂綿の面は、水と灯油を分けるのに有効だった。[1]
164度は、通勤のオックスフォードシャツの成績ではない。酢酸銅をヒドラジンで室温で還元し、銅の粒子を付けた面の値だ。それでも、水滴が空気の層の上で球に近くなる状態と、布が水を飲んで肌に貼りつく状態は、見た目からすでに別である。シャツの上で汗が玉になって転がる見え方は、空気の層の上に水滴が乗る状態の言葉で観察できる。角度の164度は、その銅粒子の面を実験室で測った値である。[1]
逆に、肌の側から外へ水を急いで渡す布もある。水を弾くフッ素系樹脂（PVDF）と、銀を載せたMXeneという薄い材料を重ねたヤヌス布は、疎水面の接触角が0秒の時点で120度、親水面が56度だった。水滴は疎水面から親水面へ3秒以内に移り、4秒以内に吸いきられる。接触角は120度から0度へ落ちた。逆流を抑え、肌の側を乾いた状態に近づける、という設計である。[5]
3秒と4秒は、この非対称な布の実験室の値だ。市販のTシャツが同じ秒数で汗を外側へ渡す、という意味にはならない。使えるのは、濡れを「びしょびしょか、乾いているか」の二択にしないことである。水滴が空気の上に居座る面と、水が数秒で裏へ抜ける面は、別の設計として測られている。[1][5]
数字で読む夏服の濡れと光
2.4%以下：片面から測った透過率と、両面から測った透過率の差。対象は中性濃度フィルターである。[8]
99.4%：孔を階層にした立体編地の反射率。中赤外の放射率は98.9%で、靴の甲向けの構造である。[6]
最大1 dB：人工の汗を最も含ませた綿・ポリエステル編地の、1.5 GHzでの電磁遮蔽の増加。[4]
164±2度：5マイクロリットルの水滴に対する、銅粒子を付けた超撥水面の接触角。[1]
3秒と4秒：疎水面から親水面へ水が移る時間と、その水が吸いきられる時間。[5]
17.6度：未加工のナイロンに対し、エアロゲル入りポリウレタン膜が示した最大の温度低下。[7]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
1
2
